汽车信息娱乐系统更新：差分技术优于压缩技术的原因

　 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RedBend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RedBend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

　　RalfSchmidgall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。”