汽車OTA的主要作用和關(guān)鍵技術(shù)

汽車OTA主要作用

傳統(tǒng)汽車其發(fā)展的重點(diǎn)主要是在硬件、結(jié)構(gòu)以及內(nèi)飾舒適性等方面，對(duì)于軟件的認(rèn)知、重視程度還未上浮，因此在此階段的車輛功能主要專注于駕駛以及安全等方面。正由于軟件功能簡(jiǎn)單、占比小、復(fù)雜度低，因此由軟件引發(fā)的問題便相對(duì)較少?？梢坏┸浖霈F(xiàn)問題，由于并不具備OTA的功能，因此其唯一的做法便是召回更換，這對(duì)于主機(jī)廠而言所需付出的成本是非常高的，因此OTA首要解決的便是為軟件Bug的修復(fù)所帶來的成本問題。諸君可回想一下當(dāng)初的按鍵手機(jī)與如今的智能手機(jī)在軟件上的更新頻次，便可類比出現(xiàn)如今的汽車與以前的汽車在軟件更新上的差別了。

除了成本之外，由于汽車智能化的發(fā)展以及車企之間的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于已上市的汽車常需要更新新的功能以提高用戶的用車體驗(yàn)，因此‘時(shí)用時(shí)新’對(duì)于汽車OTA而言是絕對(duì)不可忽略的重要一環(huán)。就如上文介紹到的‘節(jié)日應(yīng)景開機(jī)體驗(yàn)’，這對(duì)于用戶而言就是一種驚喜體驗(yàn)不是嗎。

另外，在以前的文章中我們也有聊到車企未來的盈利模式將會(huì)包含汽車功能軟件的銷售，而此收費(fèi)軟件功能的推送便是以O(shè)TA技術(shù)為基礎(chǔ)的擴(kuò)張服務(wù)，除了我們常聊的智能駕駛方面的收費(fèi)功能外，有些車企在座艙的體驗(yàn)上亦有推出個(gè)性化服務(wù)，如某車企的‘座艙數(shù)字寵物’，這對(duì)于提升座艙內(nèi)人員的用車體驗(yàn)是有利的。

對(duì)以上所述內(nèi)容以下圖總結(jié)：

圖9汽車OTA主要作用

汽車OTA升級(jí)流程

在整車的OTA過程中，其核心內(nèi)容包括軟件包研制、升級(jí)任務(wù)定義、車端版本下載和刷新等部分。升級(jí)過程一般可分為三步，首先將需要更新的軟件上傳到OTA管理平臺(tái)，然后OTA管理平臺(tái)通過無線傳輸技術(shù)將軟件傳到車輛端，最后車輛端通過確認(rèn)后自動(dòng)完成軟件的更新動(dòng)作。在上述的過程中，通過‘業(yè)務(wù)’所在區(qū)域的不同可將其劃分為三部分即：主機(jī)廠IT系統(tǒng)、云端和車端，如下圖所示：

圖10汽車OTA系統(tǒng)鏈

在上圖系統(tǒng)鏈中，車端與主機(jī)廠的IT系統(tǒng)之間也有交互，主要是通過車端的OTA與主機(jī)廠的IT系統(tǒng)之間可以形成整合，以此來實(shí)現(xiàn)車、廠信息化系統(tǒng)的統(tǒng)一建設(shè)。

汽車OTA關(guān)鍵技術(shù)

汽車OTA技術(shù)的應(yīng)用必須以主機(jī)廠主，通過整車層面整體布局，從安全、有效、可靠等維度出發(fā)，以保證用戶的OTA體驗(yàn)。在當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)之下，域集中/域融合電子電氣架構(gòu)正向著中央集成發(fā)展，為了盡可能的實(shí)現(xiàn)整車的OTA，不同的域控制器都需要布局OTA功能，因此OTA軟件在設(shè)計(jì)時(shí)的模塊化、可移植化等分布式技術(shù)就變得尤為關(guān)鍵。

圖11分布式的OTA軟件部署

但整車在進(jìn)行OTA升級(jí)時(shí)，用戶的用車環(huán)境各不相同，為了防止異常情況的發(fā)生而導(dǎo)致升級(jí)失敗，因此過程的可靠性則成為了影響用戶體驗(yàn)的決定性因素。為了確保升級(jí)的可靠性，在技術(shù)的應(yīng)用上通常需從多方面入手：

1）斷電續(xù)傳技術(shù)。在從云端下載數(shù)據(jù)包時(shí)，將升級(jí)包切分為多個(gè)小的、有效的數(shù)據(jù)塊，每次下載之后軟件可自動(dòng)記錄當(dāng)前最新的塊序號(hào)，并對(duì)已下載的部分進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)遇到突發(fā)斷電情況時(shí)，更新隨之停止，當(dāng)斷電恢復(fù)后，可從從最新的塊序號(hào)開始下載，以此方式來實(shí)現(xiàn)斷電續(xù)傳。

圖11將軟件包切分

2）支持回滾的A/B面升級(jí)策略。在車端的控制單元中，先向備用目錄刷寫版本包，刷寫成功后再重啟切換加載位置，通過這種方式實(shí)現(xiàn)A/B塊升級(jí)策略。如果升級(jí)后出現(xiàn)問題，可以確?？焖侔踩貪L，從而防止控制單元變磚。

單理解便是，芯片中有兩個(gè)區(qū)，一個(gè)是應(yīng)用區(qū)，一個(gè)是備用區(qū)，當(dāng)更新開始時(shí)，先向備用區(qū)更新軟件，更新成功則切換應(yīng)用區(qū)，如果失敗了，則用應(yīng)用區(qū)恢復(fù)備用區(qū)。

3）升級(jí)回退。可恢復(fù)到升級(jí)前的版本并支持同一版本的重復(fù)升級(jí)。如手機(jī)系統(tǒng)升級(jí)到IOS 15.3，然后自己用不慣，可再回退到前一個(gè)版本。這是為了應(yīng)對(duì)升級(jí)后不確定是否真的升級(jí)完成，或者升級(jí)存在問題再或者是單純的不想用等情況。

4）差分升級(jí)。在汽車OTA技術(shù)的應(yīng)用過程中，差分算法技術(shù)被廣泛應(yīng)用，該方式又稱“增量升級(jí)”，從‘增量’上我們很好理解，便是在升級(jí)時(shí)并不會(huì)把所有的文件全部進(jìn)行替換，而只是替換那些需要更新的文件。差分升級(jí)與整包升級(jí)相比，升級(jí)包的大小減少，從而下載的時(shí)間更短，但是其在升級(jí)過程中對(duì)數(shù)據(jù)的處理會(huì)更為復(fù)雜，且流程控制上需要更嚴(yán)謹(jǐn)，需要軟件開發(fā)方具備更強(qiáng)的開發(fā)能力。

5）無感升級(jí)技術(shù)。為了增強(qiáng)用戶的用車體驗(yàn)，在某些系統(tǒng)功能升級(jí)時(shí)，用戶無需任何操作且不會(huì)影響到用戶當(dāng)下的用車，此種方式被稱為‘無感升級(jí)’。這種升級(jí)方式常用于車輛的智能設(shè)備，目前市場(chǎng)上多數(shù)案例還是集中體現(xiàn)在座艙域上，如上文的‘七夕界面’便是無感升級(jí)的體現(xiàn)。

此方式對(duì)于控制器的要求較高，需要有A/B兩套均可正常工作的系統(tǒng)分區(qū)。例如，在域控制器內(nèi)進(jìn)行內(nèi)存分區(qū)，一個(gè)區(qū)用于升級(jí)，一個(gè)區(qū)用于車輛正常運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)在A系統(tǒng)正常提供各種應(yīng)用功能的情況下，去升級(jí)B系統(tǒng)，從而在升級(jí)期間不影響車輛使用。

6）高安全性、高帶寬通信技術(shù)以及信息安全技術(shù)。在汽車OTA的過程中，車、云以及車內(nèi)控制器的交互成為汽車OTA穩(wěn)定、高效、安全的基礎(chǔ)，因此如以太網(wǎng)等高效、安全的車載通信技術(shù)的應(yīng)用得以普及。但隨著OTA技術(shù)應(yīng)用的推行，信息安全在開發(fā)及應(yīng)用過程中更需被考慮到。

另外，對(duì)于汽車OTA技術(shù)的應(yīng)用，并非軟件升級(jí)之后就結(jié)束了，在主機(jī)廠方面，車企的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心對(duì)于用戶數(shù)據(jù)的安全性（信息泄露、災(zāi)害備份等）建設(shè)應(yīng)得以重視。

審核編輯：湯梓紅