淺析軟件定義汽車下的汽車OTA升級(jí)

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，給用戶提供更多的服務(wù)，從而增加用戶的粘性。

現(xiàn)在的汽車軟件升級(jí)，普遍使用的是線下升級(jí)方式，車主需要將車輛駕駛到對(duì)應(yīng)品牌的4S店，并將車輛交由維修技師進(jìn)行升級(jí)，維修技師在進(jìn)行車輛軟件升級(jí)時(shí)，需要將車輛連接到專用檢測(cè)儀，并下載對(duì)應(yīng)車型的升級(jí)軟件，再通過(guò)有線的方式將最新軟件安裝到車輛上，這樣的升級(jí)方式，不僅花費(fèi)車主大量時(shí)間，也增加了汽車主車廠和汽車維修企業(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。隨著汽車消費(fèi)的升級(jí)，高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)已經(jīng)在汽車上逐漸商用化，OTA的升級(jí)方式也在汽車上開(kāi)始普及，很多造車新勢(shì)力會(huì)將OTA升級(jí)作為面向消費(fèi)者的宣傳方式。汽車發(fā)展到現(xiàn)在，娛樂(lè)性硬件屬性愈發(fā)明顯，汽車軟件升級(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，在車輛無(wú)需使用的時(shí)候，車主只需將車輛連入網(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)省了車主很多時(shí)間和汽車主車廠的人力成本。

汽車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的車型。傳統(tǒng)燃油車由于整體機(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)不僅僅是造車新勢(shì)力的專屬，在很多的傳傳統(tǒng)燃油車企業(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)燃油車企業(yè)都在OTA上進(jìn)行嘗試，軟件定義汽車在OTA上得到了很好的體現(xiàn)。

汽車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)在很多汽車主車廠使用的一種OTA升級(jí)方式，該升級(jí)方式偏向于軟件升級(jí)，主要是更新車輛內(nèi)的軟件應(yīng)用，類似導(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，給用戶帶來(lái)的功能和性能提升幅度也更大，現(xiàn)階段汽車領(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FOTA更新失效，則會(huì)影響乘車人的生命安全。2019年1月，在北京長(zhǎng)安街發(fā)生了蔚來(lái)汽車“趴窩“事件，主要原因是買(mǎi)家在乘車試車時(shí)，不小心點(diǎn)到了OTA升級(jí)，這就導(dǎo)致車輛”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)者到汽車主車廠到單個(gè)汽車之間的數(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，這就需要汽車主車廠能夠很快地完成回滾措施，讓車輛系統(tǒng)恢復(fù)到上一個(gè)版本，從而保證用戶的體驗(yàn)。

軟件定義汽車下的OTA升級(jí)會(huì)成為汽車主車廠盈利的模式之一，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OTA升級(jí)）功能的汽車產(chǎn)品的，應(yīng)當(dāng)建立與汽車產(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，確保車輛進(jìn)行在線升級(jí)時(shí)處于安全狀態(tài)，并向車輛用戶告知在線升級(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自動(dòng)駕駛功能?！薄豆I(yè)和信息化部關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(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，從而杜絕汽車主車廠鉆空子，打擦邊球的可能，也規(guī)范了OTA升級(jí)，改善了汽車市場(chǎng)的OTA升級(jí)亂象。

汽車技術(shù)的發(fā)展，會(huì)讓智能座艙、單車智能、車聯(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)是汽車軟件升級(jí)的主要解決方案。