接上一篇：詳解汽車(chē)遠(yuǎn)程升級(jí)（OTA )技術(shù)體系（一）

2.2  OTA 云平臺(tái)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)    

      OTA 云平臺(tái)是支撐 OTA 業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的相關(guān)云端系統(tǒng)的集合，既包括實(shí)現(xiàn) OTA 核心功能的 OTA 服務(wù)端，也包括了其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)如企業(yè) IT 管理系統(tǒng)、安全服務(wù)端、web 控制臺(tái)以及文件服務(wù)端。OTA 云平臺(tái)業(yè)務(wù)范圍涉及軟硬件生命周期管理、業(yè)務(wù)流程整合、軟件遠(yuǎn)程分發(fā)等軟件更新所有相關(guān)業(yè)務(wù)，是一個(gè)軟件升級(jí)管理體系(SUMS)。

2.2.1  云平臺(tái)架構(gòu)

      基于 OTA 產(chǎn)品業(yè)務(wù)形態(tài)，結(jié)合系統(tǒng)組件之間松耦合高內(nèi)聚的標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)內(nèi) 普遍將云平臺(tái)設(shè)計(jì)為 4 層的分層架構(gòu)型式，如圖 2-2 所示，包括前端展示層、路由網(wǎng)關(guān)層、業(yè)務(wù)服務(wù)層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。前端展示層是系統(tǒng)與用戶(hù)交互的 web 應(yīng)用層，用戶(hù)訪問(wèn)和操作云平臺(tái)系統(tǒng)的交互接口；網(wǎng)關(guān)路由層包括指令控制層和網(wǎng)關(guān)接入層，是云平臺(tái)與車(chē)端建立通信鏈接以及控制車(chē)端流程的通信中間件；業(yè)務(wù)服務(wù)層負(fù)責(zé)所有 OTA 相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯的處理，包括車(chē)輛、軟件包管理、策略管理等諸多業(yè)務(wù)模塊，是 OTA 云平臺(tái)的核心；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層負(fù)責(zé) OTA 所有業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，包括基本的數(shù)據(jù)庫(kù)集群數(shù)據(jù)緩存和大文件存儲(chǔ)等。

圖 2-2  OTA 云服務(wù)框架圖

（1） 前端展示層：前端展示層的劃分，是基于前后端分離開(kāi)發(fā)方式設(shè)計(jì)的架構(gòu)分層模式，主要 負(fù)責(zé) Web 端用戶(hù)交互頁(yè)面的功能。核心思想是前端頁(yè)面通過(guò)調(diào)用后端的接口并進(jìn)行交互，前端專(zhuān)注于交互頁(yè)面的開(kāi)發(fā)，業(yè)務(wù)邏輯由后端負(fù)責(zé)。對(duì) OTA 云平臺(tái)而言，前端展示層可以理解為業(yè)務(wù)服務(wù)層的用戶(hù)交互接口，其展示功能與具體業(yè)務(wù)功能一一對(duì)應(yīng)。

（2） 指令控制層：業(yè)務(wù)平臺(tái)與網(wǎng)關(guān)接入層的連通介質(zhì)，接收來(lái)自業(yè)務(wù)系統(tǒng)指令并將指令發(fā)送 至網(wǎng)關(guān)可訪問(wèn)的緩存中，接收來(lái)自網(wǎng)關(guān)回寫(xiě)的升級(jí)狀態(tài)至各業(yè)務(wù)系統(tǒng)可訪問(wèn)的消息隊(duì)列中。

（3） 網(wǎng)關(guān)接入層：針對(duì)不同的數(shù)據(jù)格式及上層需求，接收封裝來(lái)自車(chē)載終端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并流向緩存、消息隊(duì)列等中間件。

（4）業(yè)務(wù)服務(wù)層：業(yè)務(wù)服務(wù)層是 OTA 服務(wù)所有業(yè)務(wù)及相關(guān)流程管理功能在云平臺(tái)端的實(shí)現(xiàn)， 除了車(chē)輛管理服務(wù)、軟件包服務(wù)、版本服務(wù)、策略管理和任務(wù)管理 5 個(gè)支撐 OTA 的核心功能外，還包括關(guān)聯(lián)系統(tǒng)審批、數(shù)據(jù)對(duì)接、信息安全服務(wù)、測(cè)試、統(tǒng)計(jì)分析、日志查詢(xún)等重要輔助功能。由于不同的企業(yè)內(nèi)部管理存在差異，云平臺(tái)所支持的輔助業(yè)務(wù)可能存在較大差異，常見(jiàn)服務(wù)列舉見(jiàn)表 2-4。

表 2-4 常見(jiàn)服務(wù)舉例

（5） PKI 系統(tǒng)

      公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（Public Key Infrastructure，PKI）：基于公鑰密碼體制實(shí)現(xiàn)數(shù)字證書(shū)的發(fā)布、撤銷(xiāo)和管理等功能，并為數(shù)字證書(shū)用戶(hù)提供相應(yīng)服務(wù)的系統(tǒng)。其目的在于創(chuàng)造、管理、分配、使用、存儲(chǔ)以及撤銷(xiāo)數(shù)字證書(shū)，可以用來(lái)保證通信對(duì)象的身份真實(shí)性、軟件程序的來(lái)源真實(shí)性和完整性、通信行為的不可否認(rèn)性等。

      PKI 在 OTA 系統(tǒng)中的作用主要在于為相關(guān)實(shí)體發(fā)放數(shù)字證書(shū)，通過(guò)密碼技術(shù)保證升級(jí)包和升級(jí)過(guò)程的安全。主要包括車(chē)輛證書(shū)、設(shè)備證書(shū)、供應(yīng)商證書(shū)等 的申請(qǐng)和校驗(yàn)；云端對(duì)車(chē)端身份認(rèn)證，車(chē)端對(duì)云端身份認(rèn)證；升級(jí)包的安全認(rèn)證等。

（6）外部數(shù)據(jù)系統(tǒng)

      外部數(shù)據(jù)對(duì)接的系統(tǒng)可能包括整車(chē)生命周期配置系統(tǒng)（VLCS）、遠(yuǎn)程診斷系 統(tǒng)、軟件可售系統(tǒng)及一些其他支撐系統(tǒng)組成。主機(jī)廠研發(fā)部門(mén)需要根據(jù)車(chē)型的功能規(guī)劃確定該車(chē)型所對(duì)應(yīng)的軟硬件相關(guān)配置。需要進(jìn)行軟件更新時(shí)， 從 VLCS 系統(tǒng)中確定所涉及的車(chē)型和影響的功能范圍，并依據(jù)確定好的范圍， 從物料信息管理系統(tǒng)(BOM)中申請(qǐng)軟件物料號(hào)作為版本控制依據(jù)， 供應(yīng)商軟件釋放后經(jīng)由產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)（PLM）系統(tǒng)通過(guò)驗(yàn)證審批后流轉(zhuǎn)到 OTA 服務(wù)端供升級(jí)使用使用。OTA 服務(wù)端管理設(shè)備中初始的車(chē)輛信息，可通過(guò)對(duì)接 MES 在車(chē)輛下線檢驗(yàn)合格后將新生產(chǎn)車(chē)輛自動(dòng)注冊(cè)到 OTA 云平臺(tái)，所有升級(jí)目標(biāo)車(chē)輛應(yīng)保證是已 注冊(cè)車(chē)輛。除此之外，根據(jù)實(shí)際需要還可能會(huì)從汽車(chē)經(jīng)銷(xiāo)商管理系統(tǒng)（DMS）系 統(tǒng)獲取經(jīng)銷(xiāo)商及售后服務(wù)站點(diǎn)信息，售后系統(tǒng)通常也需要與 OTA 系統(tǒng)關(guān)聯(lián)以同步最新版本信息以及線下配置更改信息等。

      另外， OTA 系統(tǒng)在升級(jí)前可通過(guò)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)獲得最新的 ECU 配置信息及 狀態(tài)信息，并且當(dāng)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，可以通過(guò) OTA 系統(tǒng)下發(fā)經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證的補(bǔ)丁包來(lái)修復(fù)。對(duì)于一些有運(yùn)營(yíng)需求的主機(jī)廠來(lái)說(shuō)，通過(guò) OTA 系統(tǒng)配合軟件可售系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)軟件付費(fèi)升級(jí)、功能付費(fèi)使用等后向運(yùn)營(yíng)，真正實(shí)現(xiàn)“千車(chē)千面”、“用戶(hù)定義汽車(chē)”。

（7）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

      數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層包括數(shù)據(jù)庫(kù)集群、緩存和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，分別用于存儲(chǔ) OTA 云平臺(tái) 不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)。其中，數(shù)據(jù)庫(kù)集群，主要用于存儲(chǔ)車(chē)輛信息版本信息等關(guān)系型數(shù)據(jù)；緩存，為了解決數(shù)據(jù)庫(kù)性能瓶頸問(wèn)題，可以通過(guò)多架設(shè)一層緩存層來(lái)減少對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的直接訪問(wèn)；存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，針對(duì)較大的升級(jí)包、配置文件等需要提供車(chē)端下載的文件，通?？梢源鎯?chǔ)在分布式存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上。

2.2.2  關(guān)鍵技術(shù)

（1）安全技術(shù)

      OTA 服務(wù)端以及企業(yè) IT 管理系統(tǒng)、安全服務(wù)端、web 控制臺(tái)、文件服務(wù)端 等關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，會(huì)面臨傳統(tǒng)云平臺(tái)的所有安全威脅。為保證 OTA 升級(jí)的安全性，常用安全技術(shù)如表 2-5 所示。   

 表 2-5  OTA 云平臺(tái)常用安全技術(shù)

（2） OTA 技術(shù)

OTA 系統(tǒng)常用升級(jí)技術(shù)如表 2-6 所示。

表 2-6  OTA 云平臺(tái)常用升級(jí)技術(shù)

轉(zhuǎn)自汽車(chē)電子與軟件