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淺析汽車(chē)OTA 技術(shù)

2021/09/06
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OTA(Over the air Technoloogy)即空中下載技術(shù),是通過(guò)移動(dòng)通信的空中接口實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備及SIM卡數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的技術(shù),是一種為設(shè)備分發(fā)新軟件、配置,乃至更新加密密鑰的方法,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,OTA技術(shù)已經(jīng)十分成熟。對(duì)于大部分人來(lái)說(shuō),OTA技術(shù)并不陌生,隨著智能手機(jī)的普及,在手機(jī)制造商更新手機(jī)系統(tǒng)時(shí),都會(huì)采用OTA的方式進(jìn)行,OTA可以修復(fù)軟件中存在的Bug,確保軟件的安全性;也可以增加新的功能,豐富產(chǎn)品的可玩性;還可以通過(guò)OTA升級(jí)軟件,給用戶(hù)提供更多的服務(wù),從而增加用戶(hù)的粘性。

 

現(xiàn)在的汽車(chē)軟件升級(jí),普遍使用的是線下升級(jí)方式,車(chē)主需要將車(chē)輛駕駛到對(duì)應(yīng)品牌的4S店,并將車(chē)輛交由維修技師進(jìn)行升級(jí),維修技師在進(jìn)行車(chē)輛軟件升級(jí)時(shí),需要將車(chē)輛連接到專(zhuān)用檢測(cè)儀,并下載對(duì)應(yīng)車(chē)型的升級(jí)軟件,再通過(guò)有線的方式將最新軟件安裝到車(chē)輛上,這樣的升級(jí)方式,不僅花費(fèi)車(chē)主大量時(shí)間,也增加了汽車(chē)主車(chē)廠和汽車(chē)維修企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本,這就需要花費(fèi)大量的費(fèi)用去攤平這部分的人力成本。隨著汽車(chē)消費(fèi)的升級(jí),高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)已經(jīng)在汽車(chē)上逐漸商用化,OTA的升級(jí)方式也在汽車(chē)上開(kāi)始普及,很多造車(chē)新勢(shì)力會(huì)將OTA升級(jí)作為面向消費(fèi)者的宣傳方式。汽車(chē)發(fā)展到現(xiàn)在,娛樂(lè)性硬件屬性愈發(fā)明顯,汽車(chē)軟件升級(jí)也將和手機(jī)等娛樂(lè)硬件設(shè)備一樣,采用更為人性化的OTA升級(jí)方式,在車(chē)輛無(wú)需使用的時(shí)候,車(chē)主只需將車(chē)輛連入網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行OTA升級(jí)即可,這樣的升級(jí)方式機(jī)動(dòng)性較強(qiáng),且節(jié)省了車(chē)主很多時(shí)間和汽車(chē)主車(chē)廠的人力成本。

汽車(chē)OTA最早出現(xiàn)是在2012年,OTA技術(shù)首次在特斯拉推出的Model S上使用,更新范圍包括人機(jī)交互自動(dòng)駕駛、動(dòng)力電池系統(tǒng)等模塊,當(dāng)時(shí)特斯拉可以通過(guò)OTA完成鑰匙卡漏洞、提升續(xù)航里程、提高最高速度、提升乘坐舒適度等,讓車(chē)輛的功能迭代更加靈活和便捷。隨后,國(guó)內(nèi)的蔚來(lái)、理想、小鵬、比亞迪等也陸續(xù)推出了可以實(shí)現(xiàn)OTA的車(chē)型。傳統(tǒng)燃油車(chē)由于整體機(jī)械數(shù)據(jù)比較固定,像是發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)、變速箱數(shù)據(jù)等每個(gè)硬件設(shè)備都有固定的物理指標(biāo),所以在OTA升級(jí)上出現(xiàn)了一定的限制,但是隨著OTA技術(shù)的不斷發(fā)展,OTA升級(jí)已經(jīng)不僅僅是造車(chē)新勢(shì)力的專(zhuān)屬,在很多的傳傳統(tǒng)燃油車(chē)企業(yè)也開(kāi)始布局OTA升級(jí),像是豐田、福特、大眾、寶馬等傳統(tǒng)燃油車(chē)企業(yè)都在OTA上進(jìn)行嘗試,軟件定義汽車(chē)在OTA上得到了很好的體現(xiàn)。

汽車(chē)OTA可分為SOTA和FOTA兩種,但是這兩種OTA并不同,SOTA(SoftwareOver The Air)是現(xiàn)在很多汽車(chē)主車(chē)廠使用的一種OTA升級(jí)方式,該升級(jí)方式偏向于軟件升級(jí),主要是更新車(chē)輛內(nèi)的軟件應(yīng)用,類(lèi)似導(dǎo)航地圖的升級(jí)、娛樂(lè)軟件、人機(jī)交互等的升級(jí),并不涉及到核心的系統(tǒng)升級(jí),屬于智能座艙領(lǐng)域升級(jí)的一種。FOTA(Firmware Over The Air)是固件空中升級(jí),即通過(guò)云端升級(jí)技術(shù),為具有聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)備,進(jìn)行固件版本的更新,汽車(chē)領(lǐng)域特斯拉的升級(jí)就是FOTA升級(jí),能夠?qū)Π▕蕵?lè)系統(tǒng)和中控大屏之外的所有整車(chē)各項(xiàng)控制器,包括域控制器進(jìn)行獨(dú)立的OTA升級(jí),甚至能夠通過(guò)OTA升級(jí)改變續(xù)航能力、加速、剎車(chē)等涉及到動(dòng)力相關(guān)的性能。將SOTA與FOTA映射到手機(jī)上,SOTA更像是手機(jī)軟件的更新,只是針對(duì)一個(gè)軟件的功能和使用進(jìn)行更新,而FOTA則是系統(tǒng)的更新,可以改變手機(jī)的底層系統(tǒng),從而改善交互方式、使用感受等,F(xiàn)OTA相對(duì)SOTA設(shè)計(jì)難度更大,給用戶(hù)帶來(lái)的功能和性能提升幅度也更大,現(xiàn)階段汽車(chē)領(lǐng)域宣傳的OTA更多為SOTA。

 

之所以O(shè)TA沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模的使用,是因?yàn)镺TA涉及的設(shè)計(jì)要求更高,會(huì)影響的方面也更大,與手機(jī)不同,手機(jī)OTA升級(jí)失效,最多是影響手機(jī)的功能丟失,從而影響手機(jī)的使用,而汽車(chē)FOTA更新失效,則會(huì)影響乘車(chē)人的生命安全。2019年1月,在北京長(zhǎng)安街發(fā)生了蔚來(lái)汽車(chē)“趴窩“事件,主要原因是買(mǎi)家在乘車(chē)試車(chē)時(shí),不小心點(diǎn)到了OTA升級(jí),這就導(dǎo)致車(chē)輛”趴窩“事件的出現(xiàn)。由此可見(jiàn),OTA雖然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),但是在實(shí)際使用上還會(huì)存在一定的安全隱患和技術(shù)難點(diǎn),OTA升級(jí),尤其是FOTA升級(jí),是將車(chē)輛從一個(gè)狀態(tài)導(dǎo)入到另一個(gè)狀態(tài),在傳統(tǒng)的車(chē)輛系統(tǒng)升級(jí)中,主要使用的有線連接升級(jí)方式,信息傳遞效率高,出錯(cuò)率低,而OTA升級(jí),主要通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí),整個(gè)過(guò)程涉及到從軟件開(kāi)發(fā)者到汽車(chē)主車(chē)廠到單個(gè)汽車(chē)之間的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程,這些過(guò)程是需要所有的數(shù)據(jù)通道都是安全的,數(shù)據(jù)都是經(jīng)過(guò)加密的,否則就會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)被劫持的風(fēng)險(xiǎn),如果出現(xiàn)OTA更新錯(cuò)誤的情況,這就需要汽車(chē)主車(chē)廠能夠很快地完成回滾措施,讓車(chē)輛系統(tǒng)恢復(fù)到上一個(gè)版本,從而保證用戶(hù)的體驗(yàn)。

軟件定義汽車(chē)下的OTA升級(jí)會(huì)成為汽車(chē)主車(chē)廠盈利的模式之一,對(duì)于不同的功能,通過(guò)OTA升級(jí)方式進(jìn)行選配將成為未來(lái)汽車(chē)性能升級(jí)的一大主要方式,這一點(diǎn)已經(jīng)在特斯拉汽車(chē)上進(jìn)行了體現(xiàn),像是2400元在線解鎖座椅加熱功能、1.41萬(wàn)元獲得0.5秒百公里加速,5.6萬(wàn)元升級(jí)FDS功能等,已經(jīng)成為汽車(chē)行業(yè)內(nèi)OTA升級(jí)商用化的模板。OTA未來(lái)是否會(huì)朝著這個(gè)方向商用化發(fā)展不得而知,但隨著汽車(chē)發(fā)展的不斷加速,硬件設(shè)備都會(huì)相對(duì)固定,唯一可以區(qū)分的就是軟件系統(tǒng),不同的軟件系統(tǒng)匹配到不同的硬件設(shè)備上,將會(huì)帶給使用者不同的體驗(yàn),這也會(huì)改變?nèi)藗儗?duì)于車(chē)輛的使用習(xí)慣。

為了更好提升OTA升級(jí)安全性,國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)政策,其中由工業(yè)和信息化部在2021年7月30日發(fā)布的《工業(yè)和信息化部關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理的意見(jiàn)》中指出,“企業(yè)生產(chǎn)具有在線升級(jí)(又稱(chēng)OTA升級(jí))功能的汽車(chē)產(chǎn)品的,應(yīng)當(dāng)建立與汽車(chē)產(chǎn)品及升級(jí)活動(dòng)相適應(yīng)的管理能力,具有在線升級(jí)安全影響評(píng)估、測(cè)試驗(yàn)證、實(shí)施過(guò)程保障、信息記錄等能力,確保車(chē)輛進(jìn)行在線升級(jí)時(shí)處于安全狀態(tài),并向車(chē)輛用戶(hù)告知在線升級(jí)的目的、內(nèi)容、所需時(shí)長(zhǎng)、注意事項(xiàng)、升級(jí)結(jié)果等信息。企業(yè)實(shí)施在線升級(jí)活動(dòng)前,應(yīng)當(dāng)確保汽車(chē)產(chǎn)品符合國(guó)家法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范等相關(guān)要求并向工業(yè)和信息化部備案,涉及安全、節(jié)能、環(huán)保、防盜等技術(shù)參數(shù)變更的應(yīng)提前向工業(yè)和信息化部申報(bào),保證汽車(chē)產(chǎn)品生產(chǎn)一致性。未經(jīng)審批,不得通過(guò)在線等軟件升級(jí)方式新增或更新汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能。”《工業(yè)和信息化部關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理的意見(jiàn)》的提出對(duì)OTA升級(jí)提出了明確的要求,從而杜絕汽車(chē)主車(chē)廠鉆空子,打擦邊球的可能,也規(guī)范了OTA升級(jí),改善了汽車(chē)市場(chǎng)的OTA升級(jí)亂象。

汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展,會(huì)讓智能座艙、單車(chē)智能、車(chē)聯(lián)網(wǎng)甚至自動(dòng)駕駛成為可能,這些技術(shù)的發(fā)展都將會(huì)與OTA息息相關(guān),雖然現(xiàn)在OTA升級(jí)還未普遍使用,但未來(lái)將會(huì)是汽車(chē)軟件升級(jí)的主要解決方案。

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