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汽车娱乐系统更新:差分技术优于压缩技术的原因
: Red Bend软件公司 zaoche168.com   2015年02月05日

  关于汽车行业的软件革命人们谈论的很多,有鉴于软件管理对汽车召回的影响,如何进行软件管理成为了时下的热门话题。

  在汽车发生故障后,汽车制造商和一级供应商需要花费大量金钱对汽车进行维修,为此,他们强烈希望找到其他更佳方式缩短软件更新时间,降低相关的召回成本,并提升客户满意度。

  如果继续采用同一种方式升级工厂、经销商处和家中的汽车软件,这种低效方式会造成制造商每年数亿美元的损失。

  业内最小更新包

  在通过无线或有线方式进行更新时,目标之一是提供最小更新包,以减少更新时间和成本。

  有很多种方法可以减少更新文件的体积,但最主要的两种方式是压缩和差分更新,差分更新是指只发送新旧软件之间不同的代码,进行软件更新。

  这两种技术的目标都是减少需要传输的更新包体积,从而:

  · 缩短下载时间 - 新软件需要快速到达汽车网关(如车机),以便开始更新

  · 减少所需内存 - 在新版软件提供后,更新实施前,需要足够空间存储这些内容

  · 减少网关与目标ECU(电子控制单元)间的传输时间 - ECU在更新软件版本时需要通过带宽受限的CAN/LIM/NOST总线

  · 减少更新时间 - 在某些情况下,更新时间取决于新旧版本的变化

  差分与压缩技术的对比

  领先的汽车公司和科学研究机构开展了大量试验,详细说明了压缩解决方案与差分升级技术的差别。

  嵌入式公司Vector与Red Bend软件公司就差分技术的效率曾进行过概念验证测试。Vector选择了动力系统ECU中常见的NXP芯片,并通过汽车总线与vFlash进行连接。vFlash作为场外测试器用于重刷过程的管理。Vector对ECU进行了三次重刷测试,分别采用了完整镜像、压缩镜像、以及Red Bend的差分技术配合Vector的bootloader引导程序。

  如上图所示,差分技术的效率要远远高于任何压缩技术(本例中采用LZ77)。采用压缩技术后文件从4.1MB变为2.5MB,而使用差分技术,文件体积缩小为128KB。当对比不同过程和技术的编程时间时,你也会发现差分技术更加优秀。

  完全下载方式的编程时间为215秒;压缩和传输方式的时间为124秒;而差分方式仅耗时63秒。

  结论

  Ralf Schmidgall博士在其论文“汽车嵌入式系统软件重新编程”中分析了多种减小软件更新版本大小的方法。在下表中Schmidgall博士对比了不同方法,并将理论研究结果进行了总结。

  明显可以看出,差分技术生成的文件比任何压缩方法都要小,这种更新方式可以大幅减少更新时间,即使CAN总线增速达到1000Kbit/秒,差分技术的优势也很明显。

  在结论中,Schmidgall博士写到“差分文件更新能实现最好的理论结果……如果ECU软件大小在未来继续增加,这种方法可能是解决重新编程时间不断增长的唯一解决方案。”

  对于需要进行汽车软件管理的汽车制造商而言,差分技术是一种经过验证、安全、经济的方法,这种方法的效果要优于其他任何压缩算法。

(Red Bend软件公司)

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