汽車基礎(chǔ)知識(shí)
如今，車聯(lián)網(wǎng)已不再是噱頭，不僅中國品牌配備了車聯(lián)網(wǎng)功能，很多合資車也開始具備，特別是5G時(shí)代已經(jīng)到來，5G手機(jī)逐漸普及，汽車5G時(shí)代也將讓車聯(lián)網(wǎng)更加強(qiáng)大。有了車聯(lián)網(wǎng)，車內(nèi)的功能升級(jí)也就更加方便，于是就有了OTA升級(jí)。什么是OTA升級(jí)，即Over the Air Technology 空中下載技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)下載升級(jí)包、自動(dòng)升級(jí)，車主不再需要把車開到4S店才能升級(jí)。不過，目前常見的OTA升級(jí)還是針對(duì)多媒體系統(tǒng)，如導(dǎo)航、娛樂、舒適性配置等，部分車企還能對(duì)駕駛輔助和動(dòng)力單元控制等進(jìn)行升級(jí)。
我們常說的OTA以外，還有兩個(gè)詞會(huì)出現(xiàn)在一些宣傳、文章中——FOTA和SOTA。其實(shí)這兩個(gè)東西都屬于OTA的范疇，有人認(rèn)為這兩個(gè)東西是造出來的詞，有人認(rèn)為這是截然不同的、可以給予定義的兩類OTA?！『笠活惾苏J(rèn)為，“F”（Firmware）代表固件，“S”（Software）代表軟件；再進(jìn)一步解釋，可以認(rèn)為優(yōu)化導(dǎo)航、優(yōu)化車機(jī)UI、優(yōu)化車機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用等類似功能屬于SOTA范疇；但比如涉及動(dòng)力域、底盤域、輔助駕駛域等部分的優(yōu)化，應(yīng)該是SOTA所不能達(dá)到的，所以部分朋友認(rèn)為這屬于FOTA范疇。目前確實(shí)沒有一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)來劃清FOTA和SOTA的界限，一位進(jìn)行車機(jī)開發(fā)工作的朋友對(duì)二者的解釋是，前者是應(yīng)用層軟件升級(jí)，后者是底層固件升級(jí)；也有朋友說，能對(duì)整車電子控制單元進(jìn)行升級(jí)，它就具備了FOTA能力。
OTA甚至帶來了一種全新的商業(yè)模式。車企迫于產(chǎn)品投放壓力，會(huì)推出軟件功能尚未完備的產(chǎn)品，之后再把最新的軟件更新到車?yán)铩Ｓ辛薕TA，車廠就能在車輛單次出售之后，獲得再次收益的機(jī)會(huì)。而消費(fèi)者獲得“新車”的門檻，就是點(diǎn)幾下屏幕而已。對(duì)手機(jī)等消費(fèi)電子領(lǐng)域而言，OTA已經(jīng)不是什么新話題了。在大多數(shù)人能在車上享受到這項(xiàng)便利之前，我們先來了解一下這項(xiàng)不算新的新技術(shù)吧。
OTA流程
第一步——生成更新包
更新包里不僅僅有要修復(fù)的缺陷或者要加入的新功能，分發(fā)包的更新順序、更新前和更新后需要做哪些驗(yàn)證檢查等等，都會(huì)被打包到這個(gè)文件里。
第二步——傳輸更新包
生成之后，更新包會(huì)被發(fā)到一個(gè)OTA云服務(wù)器平臺(tái)。在汽車行業(yè)，這個(gè)平臺(tái)一般由OEM管理，平臺(tái)上整齊碼放著各種各樣、不同版本的更新包。在收到更新請(qǐng)求后，更新包通過網(wǎng)絡(luò)被下載到合適的車載模塊和特定的ECU。一輛車可能有多個(gè)設(shè)備需要更新，車端會(huì)安裝5G/WIFI通訊模塊，也會(huì)由一個(gè)網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一下載接收更新包再做具體分發(fā)。
第三步——安裝更新
下載好的更新包會(huì)正式更新，用新的鏡像文件替換掉舊版本。整個(gè)過程會(huì)有更新軟件隨時(shí)監(jiān)督：正確的更新包是不是被安裝了，更新任務(wù)是不是已經(jīng)順利執(zhí)行完畢……OTA的過程可以不是連續(xù)的，并且能支持任意點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的軟件版本更新。
當(dāng)然，整個(gè)大流程在哪里執(zhí)行，還是有很多考慮的。
汽車OTA難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)
對(duì)于汽車這樣特殊體質(zhì)的電子產(chǎn)品，OTA要考慮的東西自然更多一些。具體到實(shí)操層面，主要是保證安全、效率、用戶體驗(yàn)這些細(xì)節(jié)。
安全是要放在首位來強(qiáng)調(diào)的問題。安全是一個(gè)系統(tǒng)工程。OTA安全要考慮三段：第一段是云端的服務(wù)器端的安全，第二段是車輛端的安全，另外就是車輛和云之間的通訊。
更新內(nèi)容在這三段不僅使用認(rèn)證，還要使用加密。對(duì)這兩點(diǎn)，做一個(gè)形象的說明：“加密，是不讓別人看見我傳輸?shù)氖鞘裁磧?nèi)容。認(rèn)證，就是確保車輛端、云端是我期望的、認(rèn)可的對(duì)象?！?/span>
比如車機(jī)進(jìn)行軟件升級(jí)時(shí)，要發(fā)出認(rèn)證請(qǐng)求到服務(wù)器；服務(wù)器收到車端請(qǐng)求信息后，發(fā)回反饋，要求發(fā)送數(shù)字證書自證身份。車端發(fā)送數(shù)字證書到服務(wù)器端；服務(wù)器對(duì)數(shù)字證書進(jìn)行校驗(yàn)是否存在問題；驗(yàn)證無誤后終端管理系統(tǒng)向終端發(fā)送驗(yàn)證結(jié)果，這時(shí)才可以開始進(jìn)行相應(yīng)的軟件升級(jí)。更新包會(huì)被加密后傳輸?shù)杰嚩?，在T-box解密后再分發(fā)到車機(jī)。另外一個(gè)比較重要的車端部分是網(wǎng)關(guān)，可以避免ECU與聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程信息處理單元直接接觸，提高了OTA更新的安全性。
剛剛提到，F(xiàn)OTA相對(duì)SOTA要更具挑戰(zhàn)一些，原因之一在于集成固件更新安裝程序的閃存都比較小，F(xiàn)OTA更新包和更新軟件要能在車輛嵌入式設(shè)備的小內(nèi)存中完成安裝。因此更新包會(huì)盡可能地壓縮大小，一般會(huì)被壓縮到原始大小的5%?！榱吮ＷC效率，在技術(shù)上我們會(huì)用到差分更新的方式，也就是比較新舊版本之間的差異，生成差異文件。當(dāng)新舊文件差異不是特別大，就可以只傳輸差異文件。
差分更新的核心技術(shù)是各家供應(yīng)商掌握的字節(jié)差分算法。 比如為特斯拉提供OTA技術(shù)的Redbend（一家以色列軟件供應(yīng)商，2015年被哈曼收購），其中一項(xiàng)技術(shù)是將更新包碎片化分成多個(gè)小的數(shù)據(jù)流文件，在有限帶寬的網(wǎng)絡(luò)中分發(fā)，設(shè)備獲取多個(gè)短小文件的同時(shí)進(jìn)行更新，主要解決的就是汽車內(nèi)微型ECU、M2M模塊等微型電子設(shè)備性能存在局限性的問題。
關(guān)于用戶體驗(yàn)的部分，是由很多小細(xì)節(jié)構(gòu)成的。
比如汽車更新一定不能影響車輛的安全行駛。車的環(huán)境可能會(huì)發(fā)生很多變化，例如進(jìn)入到隧道、地下車庫這些沒有信號(hào)的地方，出現(xiàn)異常的時(shí)候，需要車輛端的電子零部件能夠應(yīng)對(duì)不同的外界環(huán)境，做好保護(hù)，并且在升級(jí)失敗的時(shí)候完成自恢復(fù)。
當(dāng)然還有很多人提到，OTA的挑戰(zhàn)不完全是技術(shù)挑戰(zhàn)，而是經(jīng)銷商的壓力。
在OEM依賴的傳統(tǒng)銷售模式下，經(jīng)銷商會(huì)擔(dān)心OTA減少他們與車主接觸，少了很多二次銷售的機(jī)會(huì)。并且汽車維修是經(jīng)銷商的盈利大頭，OTA在解決越來越多的問題，經(jīng)銷商反倒會(huì)面臨越來越多的經(jīng)營危機(jī)。也有人認(rèn)為，OTA也會(huì)帶來整個(gè)CRM體系的變革，經(jīng)銷商仍然扮演著重要的角色，消費(fèi)者關(guān)系維護(hù)需要經(jīng)銷商，只不過他們的職責(zé)會(huì)隨之改變。
智能汽車技術(shù)的發(fā)展給OTA服務(wù)供應(yīng)商帶來了新機(jī)會(huì)。在這之前，未來OTA技術(shù)成熟，使用OTA技術(shù)升級(jí)更新的車輛將會(huì)規(guī)模級(jí)增長。供應(yīng)商在滿足主機(jī)廠需求的情況下，要盡最大可能降低整個(gè)系統(tǒng)的成本，滿足監(jiān)管、更新和修復(fù)車輛的需要。OTA只是車聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)切面，在這項(xiàng)火熱技術(shù)牽動(dòng)的，是整個(gè)車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)乃至商業(yè)模式的變革。
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