Hardware and Software for Over the Air Updates

IAV solution makes trial and endurance vehicles fit for online remote updates

The increasing share of software in vehicles results in ever larger volumes of data that have to be transferred when downloading new versions. IAV has developed hardware and software for online remote updates (ORU) by radio that can be used, among others, for making test vehicles, test benches and endurance vehicles in test fleets simply fit for ORU.


On-Board-Tester kann alle flashbaren Steuergeräte aktualisieren

Die mitgelieferte Software kümmert sich um die Kommunikation und das Aufspielen auf die Steuergeräte: Bei einem Update nimmt der On-Board-Manager die Daten in Empfang, bevor sich der On-Board-Tester um die Diagnose und das Flashen kümmert. „In ihm sind alle Prozesse für Flash-Updates hinterlegt“, erklärt Pranschke. „Er kann darum alle flashfähigen Steuergeräte im Fahrzeug aktualisieren.“ Die IAV-Lösung kann dadurch bestehende Fahrzeuge nachträglich und mit überschaubarem Aufwand ORU-fähig machen. In umgekehrter Richtung funktioniert die Datenübertragung natürlich ebenfalls – zum Beispiel mit einer Fahrtenbuch-App, die die Fahrzeugdaten diverser Versuchsfahrzeuge per Funk an einen Datenbankserver überträgt. „Hardware und On-Board-Tester eignen sich aktuell speziell für Versuchsflotten, aber auch die Weiterentwicklung zu einer Serienlösung wäre denkbar“, betont Pranschke. Dafür sind natürlich projekt- und fahrzeugspezifische Anpassungen notwendig. IAV entwickelt und testet gemeinsam mit seinen Kunden unter anderem, wie der Berechtigungsprozess für Updates gestaltet werden kann, was bei einem Flash-Abbruch geschehen soll und welche Vorbedingungen für die Programmierung erfüllt sein müssen.
Dazu steht eine Testumgebung zur Verfügung, die unter anderem mit einer Restbus-Simulation ausgestattet die Datenübertragung analysieren und Fehler beim Flashen erkennen oder simulieren kann. „So bekommen unsere Kunden Unterstützung aus einer Hand“, fasst Pranschke zusammen. „Denn wir bilden die gesamte Übertragungskette ab, vom Backend über die Funkübertragung und den Empfang im Fahrzeug bis hin zum Aufspielen der Daten ins Steuergerät.“

Wireless connection instead of cable: updates ”over the air“ offer many advantages. Calibration engineers can simply transfer new software statuses to test vehicles, the test bench or endurance vehicles on road trials without having to leave their desk. New versions of the control unit software can therefore be sent quickly when problems occur. But this is not a trivial matter. The large data volumes have to be managed with secure transfer from backend to vehicle or test bench. Misuse and manipulations must be avoided at all costs. For example, only authorized vehicles/test benches may receive an update. Furthermore, it is important to ensure that the control units are ready for flashing.

Not all vehicles are ready yet for online remote updates by wireless connection. ”A few years ago, we set up a microcontroller-based hardware fitted with a GSM module that is suitable for this purpose“, says Christian Pranschke, Team Leader for ECU Flash Programming and Tools at IAV. ”Flash data for individual control units can be sent from a database server to the vehicle or to a test bench for online remote updates.“ IAV has now enhanced its first hardware version and meanwhile also offers a solution based on an embedded system. ”It has additional, faster interfaces such as LTE, WiFi or Bluetooth for flash data transfer as well as a self-sufficient diagnostic kernel“, says Pranschke.

On-board tester updates all flashable control units

The supplied software takes care of communication and downloading to the control units. When an update is available, the onboard manager receives the data before the on-board tester takes care of diagnostics and flashing. ”It has all the processes for flash updates“, explains Pranschke. „It can therefore update all flashable control units in the vehicle.“ With IAV‘s solution, existing vehicles can be made fit for ORU, retroactively and with manageable effort. It goes without saying that data can also be transferred in the other direction. A logbook app, for example, uploads vehicle data from various test vehicles to a database server by wireless connection. „The hardware and on-board tester are ideal at the moment for test fleets. But there is also the possibility of further development to make it a standard solution“, emphasizes Pranschke. Adjustments will of course have to be made in line with specific projects and vehicles. IAV is working with its customers to develop and test various aspects, among others how to organize the authentication process for updates, what should happen if flashing is interrupted and which preliminary conditions have to be fulfilled for programming. Here a test environment is being used that includes rest bus simulation for analyzing data transfer and for detecting or simulating errors during flashing. „We are thus able to give our customers support on a one-stop shop basis“, summarizes Pranschke. „We cover the entire transmission chain, from backend via wireless connection transmission and reception in the vehicle right through to downloading the data into the control unit."