1. OTA 개요

가. 정의

OTA는 무선 통신을 통해 모바일 장치나 차량에 소프트웨어(SW), 펌웨어(FW), 기타 데이터를 전송하여 업데이트하는 기술입니다.

나. 유형

① SOTA(Software Over-The-Air): 차량 내 애플리케이션 소프트웨어 업데이트

② FOTA(Firmware Over-The-Air): 하드웨어 제어용 펌웨어 업데이트

2. OTA의 적용 분야

가. 주요 적용 영역

1) 인포테인먼트 및 내비게이션

• UI 개선
• 최신 지도 데이터 적용

2) 에너지 관리(EV 중심)

• 냉난방 시스템 최적화
• 주행 거리 확장

3) 드라이빙 제어

• 파워트레인 제어
• 지능형 제동
• ADAS, 바디 제어 모듈, 전기모터 SW 등

4) 안전 시스템

• 에어백
• 안정성 제어

5) 기타 디바이스 기능

• 텔레매틱스
• 카메라, 음성비서, 온도 조절 등

나. 특징

1) 정차 상태에서만 적용

대부분의 OTA는 안전을 위해 차량 정지 상태에서만 수행 가능합니다.

3. OTA의 주요 가치

가. 핵심 특징

1) 중앙 집중 배포

• 제조사가 중앙 제어 서버에서 모든 차량에 일괄 배포 가능

2) 즉시 적용

• 사용자에게 실시간 업데이트 적용 가능

나. 기대 효과

1) 보안성 향상

• 취약점 대응 및 위협 대응 속도 향상

2) 비용 절감

• 리콜 비용 감소
• 업데이트 자동화로 유지보수 효율 증가

3) 새로운 수익 창출

• 기능 구독·구매 모델을 통한 수익화

4. AUTOSAR Classic ECU 기반 OTA

가. 개요

AUTOSAR Classic 기반의 ECU는 플래시 부트로더를 통해 전체 ECU 코드(베이직 SW 포함)를 무선으로 업데이트합니다.

나. OTA 절차

1) 소프트웨어 수신

• 새로운 SW는 커넥티비티 ECU에 임시 저장

2) 설치 트리거

• 차량이 안전한 상태일 때, 타겟 ECU에 소프트웨어를 전송하여 업데이트 수행

5. OTA의 제약 조건

가. 차량 사용 불가 시간

1) 차량은 업데이트 중 사용 불가

• OEM은 고객 편의를 위해 다운타임을 최소화하도록 제한
• 대규모 업데이트가 어려울 수 있음

나. 전원 제약

1) ECU는 전원 공급 상태여야 함

• 배터리 잔량이 업데이트 수행 시간에 영향을 미침

6. 효율적인 OTA 전략

가. 주행 중 사전 전송 방식

1) 데이터 사전 전송

• 차량 주행 중, 별도의 메모리 영역에 SW를 미리 전송
• 정차 시점에서 빠르게 설치 가능

2) 전통적 방식과의 비교

• 기존: 정차 후 업데이트 시작
• 개선: 주행 중 데이터 전송 → 정차 후 설치만 수행 → 다운로드 시간 절감

7. OTA를 위한 메모리 관리 기법

가. A/B 스왑 방식

1) 구조

• 실행 가능한 A/B 두 개의 파티션 구성

2) 절차

• A 실행 중 B에 신규 코드 다운로드
• 검증 후 B를 활성화, A는 비활성화
• 다운로드 시간 최소화 및 안정성 확보

나. 백업 기반 저장 방식

1) 플래시 영역 구분

• RWW(Read While Write)
• NRWW(No Read While Write)

2) 설명

NRWW 영역에 있는 프로그램을 수행하면서 동시에 그 프로그램을 RWW영역에 Copy할 수 있습니다. 즉, 현재 수행 중인 SW의 백업을 백그라운드에서 수행할 수 있는 것입니다.

또한, 현재 SW을 수행하면서 새로운 버전의 SW을 RWW 영역에 Copy할 수 있습니다. 즉, 새로운 버전의 SW 다운로드를 백그라운드에서 실행할 수 있는 것입니다.

RWW 영역에 있는 새로운 버전의 SW를 수행하려면 이 영역의 SW를 NRWW로 이동해야 합니다.

이를 위해서 NRWW 영역에 있는 이전 버전의 SW를 삭제하고 새로운 버전의 SW를 RWW 영역에서 NRWW 영역으로 이동해야 합니다.

따라서 새로운 버전의 SW를 구동, 시작하려면 시간이 오래 걸리게 됩니다.

<참고 자료>
전재욱 교수님, SDV 이해하기(K-MOOC), 성균관대학교 반도체시스템공학과, '24.12.09.~'25.02.28.