汽車OTA升級的入口搶奪戰

不管你怎么看馬斯克，特斯拉的OTA能力一定是很多車企非常羨慕和渴望的功能。因為特斯拉不僅僅是簡單的將軟件升級包從云端發送到車內的T-box(負責車載無線通信)來升級嵌入地圖和其他汽車的APP應用。還可以直接將補丁發送給相關的、獨立的ECU，從而升級車輛的主被動、網絡安全甚至關鍵控制功能。

特斯拉不斷通過OTA更新各種功能|特斯拉很多人已經把未來的汽車想象成“一部有四個輪子的手機”，所以想當然的認為整車的OTA應該像升級我們手中的iPhone一樣簡單。但實際上，從架構上看，智能手機基本上只配備了一個處理器來運行各種app，但車內至少有上百個ECU，連接到不同的車載通信網絡，每個網絡的數據傳輸協議也不同。畢竟這個世界上沒有“無bug”的軟件。整個汽車行業都在逐漸向“軟件定義”的方向演進，所以能夠通過OTA及時更新和糾錯是非常有必要的。尤其是智能互聯汽車，一旦被黑，會造成財產損失，嚴重的會危及乘客安全。這時候，及時防止進一步傷害的最有效方法就是通過OTA的方式來堵塞軟件漏洞。這比升級手機系統復雜多了。在特斯拉、蔚來、小鵬等造車新勢力的壓力下，傳統車企希望盡快將自己的產品接入云端。最迫切的需求是升級OTA軟件，實時更新主要功能，車輛維護/異常檢測，防止網絡黑客入侵。但問題是，特斯拉的車輛架構是從零開始打造的，和傳統車企基于燃油車平臺規劃的電動汽車還是有很大區別的。因此，要想實現類似特斯拉的OTA功能，幾乎所有車企都需要在自主規劃的電動車產品量產前，找到一個“合適”且足夠安全的解決方案。這使得“汽車OTA升級”的供應市場異常火爆。這也演變成了“智能汽車”的入口戰。

汽車OTA升級的基本原理|日立新供應商激增，無論是一級還是二級供應商，大家都感覺OEM客戶對OTA升級解決方案的需求持續增長。與此同時，來自移動產品終端的軟件公司也開始盯上了汽車這塊“肥肉”。在他們看來，汽車只是“輪子上的智能手機”。最終的結果是，做OTA的軟件公司相繼被傳統供應商收入麾下，形成了各種力量分庭抗禮的整體局面:2015年初，哈曼國際收購了總部位于以色列的軟件公司Red Bend。這是一家為聯網汽車提供軟件管理技術、OTA軟件和固件升級服務的公司。但是后來哈曼被三星電子吃了。2016年，當時英特爾的業務部門Wind River收購了為汽車提供OTA升級解決方案的Arynga。兩周后，豐和宣布福特將使用其OTA升級技術。風河表示“風河邊緣同步技術可以提供不同的升級方式，可以最大限度地減少數據容量、傳輸時間和內存占用”。2017年，從德爾福集團分拆出來的Aptiv收購了總部位于密歇根州的初創公司Movimento，并將其OTA平臺整合到自己的解決方案中。安博夫表示，“希望幫助車企完成數據收集和分析，監控漏洞，提高召回效率，堵塞網絡安全漏洞，加速自動駕駛技術的研發進程。在這里，作為圖文經銷商，發布OTA Connect產品。這里說這個產品是開源的，可以高效集成到車企的后端服務器。OTA平臺市場的其他知名供應商包括Continental、Bosch、Airbiquity和ATS Advanced Telematics System。誰在解決關鍵問題？上述頻繁的合作和M&A趨勢實際上反映了整個汽車行業對OTA技術的強烈需求。最直接的解決辦法就是“用小錢辦大事”……了渴望擁有但不具備某一特定領域的專門知識。但是問題又來了。目前大部分OTA只能將軟件升級包發送到車內的T-Box，而無法實現ECU層面的軟件升級，比如對安全氣囊、動力總成、車身控制或安全功能進行及時的改動。如前所述，聯網汽車和智能手機具有完全不同的電子架構。要在汽車上實現真正的OTA(從云端到ECU)，供應商首先要在計算硬件上有深厚的知識儲備，比如了解汽車上不同硬件單元的區別。因為如果你想和ECU直接通信，你需要知道它是否有兩個內存條。這樣在OTA中，其中一個內存條可以寫升級包，而另一個內存條可以存儲舊版本的程序。顯然，這種雙內存配置占用了大量空間。雖然升級數據可以壓縮，但OTA供應商還是需要考慮它要傳輸升級包的ECU是否有足夠的片上內存。其次，OTA供應商也要熟悉車內的通信網絡拓撲。因為不同的ECU連接不同的通信網絡，比如CAN總線、FlexRay、LIN、MOST、以太網等。，只有對各行的特點有了清晰的認識，才能高效的升級軟件。對此，芯片供應商瑞薩認為，需要實現從OTA(升級單個ECU)的第一階段到能夠更新整車功能，包括一些安全部件的進化。我們需要從兩方面入手:一是降低車內通信網絡的復雜度；二是簡化車內API接口，增加MCU對多個系統的集成控制。這實際上涉及到從傳統燃油平臺走向智能電動化過程中，整車電子電氣架構的演變:從分布式走向集中式。全新車載計算平臺的引入，可以簡化車載網絡的結構，加快通信協議的編寫過程，增強各子塊的安全性。同時，位于整個中央系統的MCU要足夠智能。它需要預先壓縮從以太網獲得的數據，然后傳輸到CAN總線。

MCU會隨著汽車電子電氣架構的變化而逐漸進化|瑞薩但是沒有量產的MCU能勝任這樣的工作。瑞薩表示，R-CAR Gen 3是他們目前用于汽車OTA的主流產品。但隨著汽車功能集成和中央域控制能力的逐步增強，預計2023年將會有適應新型電子電氣架構的產品出現。當然，安全是OTA升級中最關鍵的問題。不像手機，最不成功的升級就是“換磚”，但是汽車就不一樣了。稍有不慎就可能造成車毀人亡。因此，整車ECU的升級顯然不能隨隨便便，這就需要車企制定相應的升級策略，尤其是要明確“合適”二字，避免類似長安街蔚來車主遭遇的尷尬事件。這里的“合適”不僅包括對時間、地點、車輛狀態的要求，還區分了軟件的功能性。比如，鑰匙系統必須保持車輛靜止，有足夠的電量，像音樂、視頻這樣的app可以在行駛過程中升級，只要保證不影響行車安全。從這個角度來看，在汽車的OTA升級中，實際上需要讓云服務器先與目標車輛進行通信，同時鎖定并持續監控目標，確保其符合升級要求。一旦進入升級狀態，就會涉及到一個新的問題:中間出錯怎么辦？其實升級過程中出現bug很正常，但是對于汽車來說，需要制定更好的防錯機制，保證車輛的功能安全不受影響。諸如“斷點續傳”是已知OTA錯誤防止機制中的常見方案。另外還有一個回滾機制，因為如果升級后的新系統不穩定，需要回到之前的版本，這也是保護車輛安全的一種方式。

在Excelfore Esync解決方案中分發軟件升級包的流程| Excelfore除了這兩種主流解決方案，業內知名公司Excelfore還提出了“安全內核”的概念，以保證系統與云端的安全連接，實現軟件的升級。創業公司Aurora Labs的解決方案包括“自動檢測”和“自動修復”兩大核心技術。前者運行在ECU后臺，通過實時監控代碼級的錯誤，實現停機事件的預測。一旦鎖定錯誤，自動修復功能會將ECU軟件實時回滾到之前的安全版本。理論上不會有“宕機”。再來說說OTA的重要性。車輛OTA應該是汽車行業優先考慮的問題。自動駕駛汽車或許確實有助于降低交通事故的傷亡率，但假設沒有可靠的方法修復軟件漏洞，一旦面臨大規模召回，消費者的不滿將是品牌最大的災難。我們來統計一下近幾年軟件問題導致的汽車召回:1。2016年，日產因安全氣囊系統問題召回320萬輛無法識別乘客的汽車；2.2016年，通用召回360萬輛安全氣囊系統自動進入診斷模式的汽車；3.2017年，道奇召回125萬輛安全氣囊傳感器存在故障的車型；更嚴重的是，很多消費者在知道車企發布的召回通知后，還繼續放任軟件故障存在。根據研究機構Stout Research發布的數據，五年內購買的車輛，在召回通知發出后的九個月內，維修率僅為40%。例如，2018年，通用汽車因方向盤軟件故障宣布召回100萬輛汽車。截至目前，約有60萬輛未修復的車輛仍在路上行駛。如果車企的OTA技術能到位，處理這些bug就容易了。而且OTA升級不僅可以讓產品的電子系統保持最新，萬一軟件故障導致召回，也可以節省大量的時間和金錢。“對于很多車企來說，OTA技術上車的主要動力是節約成本。行業咨詢公司IHS Markit首席分析師埃吉爾·朱利森(Egil Juliussen)告訴極客公園(ID: Geekpark)。”網絡安全是OTA必須成為聯網汽車標配的另一個重要原因。OTA升級對主機廠的真正吸引力在于“可以實現車輛重要功能的共同不斷創新”。通過OTA，汽車廠商可以在產品售出后，通過軟件升級，增加功能，繼續獲得收入。這也是為什么馬斯克認為搭載FSD的特斯拉車型未來會成為“持續升值的產品”。此外，車輛在配備雙向通信OTA平臺后，可以將車側系統和零部件的診斷和運行信息及時傳輸到云端服務器，這也有利于主機廠對一些潛在隱患進行預防性監控，從而“提前將風險扼殺在搖籃中”。目前，特斯拉使用Red Bend(目前是哈曼國際的子公司)提供的OTA平臺在車輛和云之間進行通信。但當涉及到車輛軟件升級時，特斯拉依賴于其內部開發的API端口。

OTA升級有利于主機廠對一些潛在的危害進行預防性監控| Here標準的API端口能夠給OTA升級帶來的優勢對于平臺供應商來說是顯而易見的。目前很多OTA公司只有一兩個客戶，每個客戶都在滿足一些特殊需求，不利于整個行業的健康成長。因此，Excelfore率先成立了eSync聯盟，旨在解決汽車OTA普及過程中的一些問題。比如有效降低開發成本，縮短產品推向市場的周期等等。“即使像福特和通用這樣規模的公司也對標準化API感興趣，因為它可以帶來更大的成本競爭力。朱利森說。對于小公司來說，這無疑是杯水車薪，因為這樣會讓消費者的選擇更容易。」不管你怎么看馬斯克，特斯拉的OTA能力一定是很多車企非常羨慕和渴望的功能。因為特斯拉不僅僅是簡單的將軟件升級包從云端發送到車內的T-box(負責車載無線通信)來升級嵌入地圖和其他汽車的APP應用。還可以直接將補丁發送給相關的、獨立的ECU，從而升級車輛的主被動、網絡安全甚至關鍵控制功能。

特斯拉不斷通過OTA更新各種功能|特斯拉很多人已經把未來的汽車想象成“一部有四個輪子的手機”，所以想當然的認為整車的OTA應該像升級我們手中的iPhone一樣簡單。但實際上，從架構上看，智能手機基本上只配備了一個處理器來運行各種app，但車內至少有上百個ECU，連接到不同的車載通信網絡，每個網絡的數據傳輸協議也不同。畢竟這個世界上沒有“無bug”的軟件。整個汽車行業都在逐漸向“軟件定義”的方向演進，所以能夠通過OTA及時更新和糾錯是非常有必要的。尤其是智能互聯汽車，一旦被黑，會造成財產損失，嚴重的會危及乘客安全。這個時候，及時防止進一步傷害的最有效方法就是通過OTA的方式來堵塞軟件漏洞。這比升級手機系統復雜多了。在特斯拉的壓力下，…eilai、小鵬等造車新勢力，傳統車企希望盡快將自己的產品與云連接起來。最迫切的需求是升級OTA軟件，實時更新主要功能，車輛維護/異常檢測，防止網絡黑客入侵。但問題是，特斯拉的車輛架構是從零開始打造的，和傳統車企基于燃油車平臺規劃的電動汽車還是有很大區別的。因此，要想實現類似特斯拉的OTA功能，幾乎所有車企都需要在自主規劃的電動車產品量產前，找到一個“合適”且足夠安全的解決方案。這使得“汽車OTA升級”的供應市場異常火爆。這也演變成了“智能汽車”的入口戰。

汽車OTA升級的基本原理|日立新供應商激增，無論是一級還是二級供應商，大家都感覺OEM客戶對OTA升級解決方案的需求持續增長。與此同時，來自移動產品終端的軟件公司也開始盯上了汽車這塊“肥肉”。在他們看來，汽車只是“輪子上的智能手機”。最終的結果是，做OTA的軟件公司相繼被傳統供應商收入麾下，形成了各種力量分庭抗禮的整體局面:2015年初，哈曼國際收購了總部位于以色列的軟件公司Red Bend。這是一家為聯網汽車提供軟件管理技術、OTA軟件和固件升級服務的公司。但是后來哈曼被三星電子吃了。2016年，當時英特爾的業務部門Wind River收購了為汽車提供OTA升級解決方案的Arynga。兩周后，豐和宣布福特將使用其OTA升級技術。風河表示“風河邊緣同步技術可以提供不同的升級方式，可以最大限度地減少數據容量、傳輸時間和內存占用”。2017年，從德爾福集團分拆出來的Aptiv收購了位于密歇根州的初創公司Movimento，并將其OTA平臺整合到自己的解決方案中。安博夫表示，“希望幫助車企完成數據收集和分析，監控漏洞，提高召回效率，堵塞網絡安全漏洞，加速自動駕駛技術的研發進程。在這里，作為圖文經銷商，發布OTA Connect產品。這里說這個產品是開源的，可以高效集成到車企的后端服務器。OTA平臺市場的其他知名供應商包括Continental、Bosch、Airbiquity和ATS Advanced Telematics System。誰在解決關鍵問題？上述頻繁的合作和M&A趨勢實際上反映了整個汽車行業對OTA技術的強烈需求。最直接的解決方法就是“用小錢辦大事”，渴望擁有卻又不具備某個特定領域的訣竅。但是問題又來了。目前大部分OTA只能將軟件升級包發送到車內的T-Box，而無法實現ECU層面的軟件升級，比如對安全氣囊、動力總成、車身控制或安全功能進行及時的改動。如前所述，聯網汽車和智能手機具有完全不同的電子架構。要在汽車上實現真正的OTA(從云端到ECU)，供應商首先要在計算硬件上有深厚的知識儲備，比如了解汽車上不同硬件單元的區別。因為如果你想和ECU直接通信，你需要知道它是否有兩個內存條。這樣在OTA中，其中一個內存條可以寫升級包，而另一個內存條可以存儲舊版本的程序。顯然，這種雙內存配置占用了大量空間。雖然升級數據可以壓縮，但OTA供應商還是需要考慮它要傳輸升級包的ECU是否有足夠的片上內存。其次，OTA供應商也要熟悉車內的通信網絡拓撲。因為不同的ECU連接不同的通信網絡，比如CAN總線、FlexRay、LIN、MOST、以太網等。，只有對各行的特點有了清晰的認識，才能高效的升級軟件。對此，芯片供應商瑞薩認為，需要實現從OTA(升級單個ECU)的第一階段到能夠更新整車功能，包括一些安全部件的進化。我們需要從兩個方面著手:一是降低復雜性……他在車上的通訊網絡；二是簡化車內API接口，增加MCU對多個系統的集成控制。這實際上涉及到從傳統燃油平臺走向智能電動化過程中，整車電子電氣架構的演變:從分布式走向集中式。全新車載計算平臺的引入，可以簡化車載網絡的結構，加快通信協議的編寫過程，增強各子塊的安全性。同時，位于整個中央系統的MCU要足夠智能。它需要預先壓縮從以太網獲得的數據，然后傳輸到CAN總線。

MCU會隨著汽車電子電氣架構的變化而逐漸進化|瑞薩但是沒有量產的MCU能勝任這樣的工作。瑞薩表示，R-CAR Gen 3是他們目前用于汽車OTA的主流產品。但隨著汽車功能集成和中央域控制能力的逐步增強，預計2023年將會有適應新型電子電氣架構的產品出現。當然，安全是OTA升級中最關鍵的問題。不像手機，最不成功的升級就是“換磚”，但是汽車就不一樣了。稍有不慎就可能造成車毀人亡。所以，整車ECU的升級顯然不能隨隨便便，這就需要車企制定相應的升級策略，尤其是要明確“合適”二字，避免類似長安街蔚來車主遭遇的尷尬事件。這里的“合適”不僅包括對時間、地點、車輛狀態的要求，還區分了軟件的功能性。比如，鑰匙系統必須保持車輛靜止，有足夠的電量，像音樂、視頻這樣的app可以在行駛過程中升級，只要保證不影響行車安全。從這個角度來看，在汽車的OTA升級中，實際上需要讓云服務器先與目標車輛進行通信，同時鎖定并持續監控目標，確保其符合升級要求。一旦進入升級狀態，就會涉及到一個新的問題:中間出錯怎么辦？其實升級過程中出現bug很正常，但是對于汽車來說，需要制定更好的防錯機制，保證車輛的功能安全不受影響。諸如“斷點續傳”是已知OTA錯誤防止機制中的常見方案。另外還有一個回滾機制，因為如果升級后的新系統不穩定，需要回到之前的版本，這也是保護車輛安全的一種方式。

在Excelfore Esync解決方案中分發軟件升級包的流程| Excelfore除了這兩種主流解決方案，業內知名公司Excelfore還提出了“安全內核”的概念，以保證系統與云端的安全連接，實現軟件的升級。創業公司Aurora Labs的解決方案包括“自動檢測”和“自動修復”兩大核心技術。前者運行在ECU后臺，通過實時監控代碼級的錯誤，實現停機事件的預測。一旦鎖定錯誤，自動修復功能會將ECU軟件實時回滾到之前的安全版本。理論上不會有“宕機”。再來說說OTA的重要性。車輛OTA應該是汽車行業優先考慮的問題。自動駕駛汽車或許確實有助于降低交通事故的傷亡率，但假設沒有可靠的方法修復軟件漏洞，一旦面臨大規模召回，消費者的不滿將是品牌最大的災難。我們來統計一下近幾年軟件問題導致的汽車召回:1。2016年，日產因安全氣囊系統問題召回320萬輛無法識別乘客的汽車；2.2016年，通用召回360萬輛安全氣囊系統自動進入診斷模式的汽車；3.2017年，道奇召回125萬輛安全氣囊傳感器存在故障的車型；更嚴重的是，很多消費者在知道車企發布的召回通知后，還繼續放任軟件故障存在。根據研究機構Stout Research發布的數據，五年內購買的車輛，在召回通知發出后的九個月內，維修率僅為40%。例如，2018年，通用汽車因方向盤軟件故障宣布召回100萬輛汽車。截至目前，約有60萬輛未修復的車輛仍在路上行駛。如果車企的OTA技術能到位，處理這些bug就容易了。而且OTA升級不僅可以讓產品的電子系統保持最新，萬一軟件故障導致召回，也可以節省大量的時間和金錢。“對于很多車企來說，OTA技術上車的主要動力是節約成本。行業咨詢公司IHS Markit首席分析師埃吉爾·朱利森(Egil Juliussen)告訴極客公園(ID: Geekpark)。”網絡安全是OTA必須成為聯網汽車標配的另一個重要原因。OTA升級對主機廠的真正吸引力在于“可以實現車輛重要功能的共同不斷創新”。通過OTA，汽車廠商可以在產品售出后，通過軟件升級，增加功能，繼續獲得收入。這也是為什么馬斯克認為搭載FSD的特斯拉車型未來會成為“持續升值的產品”。此外，車輛在配備雙向通信OTA平臺后，可以將車側系統和零部件的診斷和運行信息及時傳輸到云端服務器，這也有利于主機廠對一些潛在隱患進行預防性監控，從而“提前將風險扼殺在搖籃中”。目前，特斯拉使用Red Bend(目前是哈曼國際的子公司)提供的OTA平臺在車輛和云之間進行通信。但當涉及到車輛軟件升級時，特斯拉依賴于其內部開發的API端口。

OTA升級有利于主機廠對一些潛在的危害進行預防性監控| Here標準的API端口能夠給OTA升級帶來的優勢對于平臺供應商來說是顯而易見的。目前很多OTA公司只有一兩個客戶，每個客戶都在滿足一些特殊需求，不利于整個行業的健康成長。因此，Excelfore率先成立了eSync聯盟，旨在解決汽車OTA普及過程中的一些問題。比如有效降低開發成本，縮短產品推向市場的周期等等。“即使像福特和通用這樣規模的公司也對標準化API感興趣，因為它可以帶來更大的成本競爭力。朱利森說。對于小公司來說，這無疑是杯水車薪，因為這樣會讓消費者的選擇更容易。」

標簽：特斯拉曼福特蔚來長安

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