智能汽車OTA“進(jìn)階戰(zhàn)”

隨著汽車電子電氣架構(gòu)的智能化程度不斷提升，完全依賴硬件能實(shí)現(xiàn)的功能差異不斷減少，產(chǎn)品的差異逐漸集中到了軟件領(lǐng)域。而OTA技術(shù)的成熟，將加速這一過程。

OTA的作用是顯而易見的，尤其是智能座艙、智能駕駛還在發(fā)展和完善過程中的階段，市場并不能提供出一步到位的產(chǎn)品與服務(wù)，無論是功能開發(fā)，還是算法迭代都還有持續(xù)進(jìn)步的空間，OTA帶來的新功能和體驗(yàn)升級可以使我們的產(chǎn)品與服務(wù)不斷趨近于“完成態(tài)”。另一方面，多數(shù)主機(jī)廠為了盡可能在更長的使用周期，保持充足的硬件性能，已經(jīng)開始預(yù)埋性能過量的硬件，這無疑更為OTA運(yùn)營和更新提供了施展的天地?；谶@樣的背景，軒轅之學(xué)數(shù)智學(xué)院推出“可進(jìn)化，智能汽車生命線”為題的公開課，探討智能汽車如何實(shí)現(xiàn)持續(xù)的可進(jìn)化。來自上海艾拉比智能科技有限公司（以下簡稱“艾拉比”）的副總裁賀思聰圍繞整個OTA行業(yè)的進(jìn)展情況進(jìn)行了線上分享。

OTA技術(shù)發(fā)展歷經(jīng)四個階段

賀思聰談道，OTA并不是全新的技術(shù)范式，除了汽車行業(yè)，消費(fèi)電子和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，OTA早已廣泛應(yīng)用。汽車行業(yè)當(dāng)中OTA算一個新事物，但其技術(shù)形態(tài)經(jīng)過其他行業(yè)的催化已經(jīng)很成熟了。根據(jù)艾拉比的行業(yè)觀察，汽車OTA的行業(yè)發(fā)展趨勢可以分成四個階段：零部件級OTA、整車級OTA、企業(yè)級OTA和產(chǎn)業(yè)級OTA，具體來看：

第一階段是從2012年到2015年，特斯拉開始將OTA引入到行業(yè)中。在此階段，主機(jī)廠只針對車機(jī)、儀表、T-BOX等智能零部件進(jìn)行OTA，使用到的技術(shù)十分簡單，只要使用安卓自帶的升級策略就可以直接進(jìn)行，不需要再去單獨(dú)開發(fā)很多復(fù)雜的應(yīng)用。艾拉比也從2012年起，用了將近3年時間打造了整個汽車產(chǎn)業(yè)的零部件級OTA。第二個階段為2015年到2019年，即整車OTA。除了影音娛樂件外，越來越多的域控制器以及域控制器之下的電子電器件，都要進(jìn)行升級。截至去年，大部分整車廠已經(jīng)在推進(jìn)或者已經(jīng)完成了整車級OTA，這意味著除了影音娛樂部分，車身動力部分、自動駕駛部分，以及多個域控制器和域控制器之下的ECU已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了OTA的功能和服務(wù)。而基于OTA的汽車軟件管理體系，艾拉比目前正在協(xié)助車企梳理定義，包括面向SOA全新電子電氣架構(gòu)的整車升級能力、汽車軟件版本管理能力、汽車售后軟件服務(wù)能力和消費(fèi)者汽車軟件大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力?！耙陨瞎餐纬闪宋磥砥髽I(yè)級OTA（第三階段）的產(chǎn)品，并成為各車企的核心競爭力之一。”賀思聰強(qiáng)調(diào)，第三階段是目前艾拉比著力在做的事情，也是目前所有整車廠，特別是國內(nèi)自主品牌正在面臨的痛點(diǎn)。賀思聰認(rèn)為，對于國內(nèi)主機(jī)廠來說，第三階段至關(guān)重要的是如何將OTA的功能服務(wù)從研發(fā)體系向后轉(zhuǎn)移至生產(chǎn)制造、市場銷售和售后，最后到消費(fèi)者手中。這就需要建立企業(yè)級的OTA產(chǎn)品。“目前頭部車廠都在補(bǔ)這個工作。只有將第三階段做好才可以像特斯拉或像很多新造車勢力一樣實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)級OTA，做到軟件可售、提升服務(wù)體驗(yàn)?！痹诘谒碾A段，OTA將持續(xù)迭代汽車產(chǎn)品的生命周期。而該階段的難點(diǎn)在于，OTA將由功能型的產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)型的產(chǎn)品。因此除了需要研發(fā)系統(tǒng)外，還要有IT、生產(chǎn)、制造、市場系統(tǒng)協(xié)同配合。“此前，整車廠只要買到相應(yīng)的零部件就可以實(shí)現(xiàn)OTA功能，但這是無閉環(huán)的。相比之下，特斯拉和新勢力們天生就可以把功能面向消費(fèi)者展示甚至售賣，而大部分傳統(tǒng)車廠卻無法將其中的各個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來?！辟R思聰強(qiáng)調(diào)。這除了要做到軟件版本管控，還要在數(shù)據(jù)回流的時候能夠把應(yīng)用場景和客戶體驗(yàn)收集回來對業(yè)務(wù)鏈條再升級，形成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)永不過時的換新體驗(yàn)。當(dāng)消費(fèi)者從4S店、2S體驗(yàn)店開始下配到花錢買功能服務(wù)的時候，整個OTA以及軟件版本的管控就持續(xù)存在。

OTA落地的技術(shù)范式

接著賀思聰具體介紹了整個OTA在汽車行業(yè)落地的技術(shù)范式。從技術(shù)架構(gòu)來說，OTA是點(diǎn)對點(diǎn)的，基于無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸式方案，車端需要強(qiáng)力ECU作為整個OTA升級的主控節(jié)點(diǎn)，一般技術(shù)角度稱為OTA Master（OTA主機(jī)）。作為主控節(jié)點(diǎn)是有多種形式的，對于偏老舊的分布式架構(gòu)的車來說可能是TBox，可能是座艙大屏，而對域控制器來說可能就是偏重的域控節(jié)點(diǎn)。

針對OTA主控節(jié)點(diǎn)，需要內(nèi)嵌入OTA主控程序，負(fù)責(zé)將來自云端的OTA軟件包新的軟件版本進(jìn)行下載，下載的過程中既要保證信息安全穩(wěn)定可靠，同時又要保證相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)簽唯一性等。下載完成后，需要對這個軟件包進(jìn)行足夠充分的信息安全驗(yàn)簽。因?yàn)閷ζ噥碚f有數(shù)十個、上百個ECU進(jìn)行升級，一旦ECU軟件升級包出問題的話可能會導(dǎo)致整個車端有不可預(yù)知的情況，因此要進(jìn)行非常嚴(yán)格的判斷。判斷完成后需要明確告知車主，這次OTA升級會涉及到哪些功能服務(wù)的提升，升級的過程中需要關(guān)注到哪些升級狀況。例如，蓄電池的電量是否充足，網(wǎng)絡(luò)狀況是否充足等。站在技術(shù)角度，賀思聰將OTA分為兩類：一類是智能ECU件，是具有智能操作系統(tǒng)的，比如Android、LINUX和QNS，不是傳統(tǒng)的單片機(jī)，這種智能ECU可能是激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、座艙智駕域控制器，需要在身上放置一個OTA升級子節(jié)點(diǎn)，針對智能ECU進(jìn)行一系列的優(yōu)化處理。由于這些智能ECU整包升級軟件包很大，一個OTA座艙升級包可達(dá)3GB-5GB，因此需要進(jìn)行差分運(yùn)算，將軟件包差異化部分提取，做到差分包最小化。另一類是傳統(tǒng)ECU，包括雨刮、天窗、后備廂、空調(diào)等，這些ECU整個升級過程中把軟件包通過UDS標(biāo)準(zhǔn)診斷協(xié)議給到它們，升級完成以后進(jìn)行重啟。整個業(yè)務(wù)架構(gòu)的基本范式，不管電子電氣架構(gòu)如何，基本上都是用這種方案進(jìn)行部署。截至目前，這套OTA技術(shù)架構(gòu)和范式已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在不同車輛的電子電氣架構(gòu)上。針對官方指導(dǎo)價(jià)格在10萬元-20萬元左右的車型，更多的是傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)架構(gòu)，電子電氣整體架構(gòu)是用分布式集成。在這種架構(gòu)上，OTA主控節(jié)點(diǎn)還是放在TBox座艙零件上，作為主控向下對智能ECU和非智能ECU進(jìn)行子節(jié)點(diǎn)刷新，特別是針對非智能ECU需要有一個標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)口進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)。針對官方指導(dǎo)價(jià)在二三十萬元甚至更高的車型，整個OTA主控節(jié)點(diǎn)更容易選擇放在智能網(wǎng)關(guān)上，可能是由兩顆MCU、兩顆MPU組成的板子，可以更好地容納更多的被升級件，所以作為一個主控的話，整體功能和性能從技術(shù)角度來說應(yīng)該會比座艙或者TBox更優(yōu)秀一些。診斷網(wǎng)關(guān)、域控制器架構(gòu)從目前的市場來說，整體方案的滲透率不高。賀思聰指出，目前云端技術(shù)架構(gòu)比較統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化，從主機(jī)廠的角度來說，云端的OTA功能最好是一致的。當(dāng)然，如果有些車企是做出口車型，云端需要在海外單獨(dú)去做一套私有化部署。在這種技術(shù)組件搭建完成以后，需要和主機(jī)廠不同的周邊系統(tǒng)進(jìn)行功能的串聯(lián)，可能會涉及到銷售、售后、生產(chǎn)、制造、研發(fā)，多個體系的功能平臺，并且從這些平臺中獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，才能構(gòu)成整個OTA自身需要的功能服務(wù)。從云平臺技術(shù)架構(gòu)來說，主機(jī)廠更傾向于一個大而全的功能，而對每個車型和品牌各有不同。針對OTA的車端云端范式來說，主機(jī)廠關(guān)鍵考核OTA功能的核心特性比較簡單：一定要做到安全、穩(wěn)定、可靠，行業(yè)中不乏一些因OTA升級失敗引發(fā)的不必要的麻煩，因此對OTA整體功能需要提升技術(shù)保障。另外，OTA升級過程一般較長，從消費(fèi)者的主觀意愿和用戶感知來說會比較差，需要一個高效的差分能力，把軟件升級包壓縮到最小化，縮短整個OTA的升級時間。OTA還需要關(guān)注的一個指標(biāo)是安全法規(guī)的問題。在賀思聰看來，OTA行業(yè)的發(fā)展需要創(chuàng)新，但也必須合法合規(guī)。賀思聰談道，這個問題分為兩部分：1、國際上，特別是歐盟地區(qū)，針對OTA的法規(guī)是比較完善的。具體來看，數(shù)據(jù)信息要符合歐盟GDPI的數(shù)據(jù)規(guī)范，功能設(shè)計(jì)上要符合WP29 Release156版本，功能安全是Release155版本，這些技術(shù)規(guī)范嚴(yán)格約定了OTA功能開發(fā)在歐盟地區(qū)如何去實(shí)施。2、國內(nèi)有兩個主管機(jī)構(gòu)——工信部和市場監(jiān)督總局，目前工信部已經(jīng)把OTA強(qiáng)標(biāo)做了落地，市場監(jiān)督總局也在積極制定配套OTA運(yùn)營使用規(guī)范。“無論是V2X新四跨、近期國家出臺的OTA相關(guān)監(jiān)管政策，還是從我們目前跟蹤的幾個智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)點(diǎn)，都可以看到，國家及行業(yè)客戶都在幫我們擺正位置?！辟R思聰強(qiáng)調(diào)，大家不要光想創(chuàng)新，一門心思往前走，最終還是要讓OTA回到可管可控范疇內(nèi)。

審核編輯黃宇