基于UDS协议的整车VCU固件升级方案
信息技术与网络安全
张开起，兰建平，周海鹰
（湖北汽车工业学院 汽车工程师学院，湖北 十堰442002）
摘要： 针对传统VCU（Vehicle Control Unit）固件升级方法繁杂、协议不规范并且升级过程中硬件拆卸易损等问题，提出一种基于UDS（Unified Diagnostic Service）协议的整车VCU固件升级方案。结合测试样车现有电子电气架构，参照ISO14229和ISO15765协议中的固件升级服务规范，实现了整车VCU固件升级功能。测试结果表明，该升级方案能够准确、稳定地实现VCU的固件程序更新，极大方便了后期开发、测试和维护工作。
中圖分類號： TP391.5；U469.79
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.01.012
引用格式： 張開起，蘭建平，周海鷹。 基于UDS協(xié)議的整車VCU固件升級方案[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2021，40（1）：67-73.
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.01.012
引用格式： 張開起，蘭建平，周海鷹。 基于UDS協(xié)議的整車VCU固件升級方案[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2021，40（1）：67-73.
VCU firmware upgrade scheme based on UDS protocol
Zhang Kaiqi，Lan Jianping，Zhou Haiying
（Institute of Automotive Engineers，Hubei University of Automotive Technology，Shiyan 442002，China）
Abstract： Aiming at the problems of traditional VCU（Vehicle Control Unit） firmware upgrade methods, including complicated，non-standard protocols and vulnerable hardware disassembly during the upgrade process, a vehicle VCU firmware upgrade scheme based on UDS（Unified Diagnostic Service） protocol is proposed. Combined with the existing electronic and electrical architecture of the test sample vehicle and referring to the firmware upgrade service specification of ISO14229 and ISO15765 protocols, the VCU firmware upgrade function of the vehicle is realized. The test results show that this upgrade scheme can accurately and stably achieve VCU′s firmware program update, which greatly facilitates the later development, testing and maintenance.
Key words : Unified Diagnostic Service（UDS）；Vehicle Control Unit（VCU）；firmware upgrade
0 引言
CAN總線技術(shù)因其實時性強、可靠性高、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)點，作為骨干通信網(wǎng)絡(luò)，被廣泛應(yīng)用在汽車領(lǐng)域。但隨著汽車電子技術(shù)的快速發(fā)展，整車的電子電氣架構(gòu)日益復(fù)雜，車載電器與電子控制單元（Electronic Control Unit，ECU）數(shù)量越來越多，整車電控單元固件升級復(fù)雜性越來越高[1]。
在開發(fā)、測試和后期維護汽車ECU的過程中，需要頻繁進行ECU軟件更新操作，考慮汽車環(huán)境的復(fù)雜性，串口、JATG等方式進行固件更新時需要增加額外控制單元外圍電路且需拆卸相關(guān)ECU單元才可進行升級操作，容易損壞硬件設(shè)備；傳統(tǒng)Bootloader缺乏UDS的安全服務(wù)流程，下載數(shù)據(jù)可靠性無法保證。如何在不進行拆卸的情況下，快速、可靠、穩(wěn)定、安全地進行ECU升級變得尤為重要。
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作者信息：
張開起，蘭建平，周海鷹
（湖北汽車工業(yè)學(xué)院 汽車工程師學(xué)院，湖北 十堰442002）
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