整车OTA难度这么大,这家企业为什么能做到?

紫梅 2021-05-31 13:26:13

随着汽车智能化、网联化、电气化变革的深入推进OTA开始在汽车领域走热,并逐渐成为越来越多新车的主要营销卖点。据观察,大约从2019年开始,OTA在国内汽车市场的普及速度明显加快,尤其在新造车品牌中间,几乎所有的玩家都将OTA当做了提升产品力的关键在量产车上广泛搭载,如蔚来ES6、ES8,小鹏G3、P7,威马EX5、EX6,理想ONE等车型,都对OTA进行了标配。可以说,OTA已成为智能网联汽车必备的基础能力之一。


颠覆行业及用户体验的OTA


OTA又称“空中下载技术”,英文全称为“Over-the-Air Technology”,是指通过网络从远程服务器下载新的软件更新包对自身系统进行升级。在日常生活中,用户接触最多的智能手机、平板等产品的系统升级就属于OTA的范畴,通过升级不仅可以修补系统漏洞,还可以增添很多新功能。那么,对于智能网联汽车而言,OTA的好处或者说价值是多方位的呈现,下面主要从行业和用户两个维度来看。


从行业角度来看,车企通过OTA可以快速地更新汽车软件,特别是对于一些需要大量用户数据验证的功能,车企可以将此类功能逐步开放给用户,并在功能演进的过程中根据用户使用反馈快速改善功能,完成下一阶段功能验证,这样可以大大缩短新功能的开发时间,加速汽车的迭代速度,促进行业智能化的发展;其次OTA可以改变车企与用户之间的关系,让传统的“客户”逐渐变成“用户”,在传统汽车时代,车企把车卖给客户或者是经销商后,其与后者的关系就结束了。OTA则可让用户在用车过程中依然与车企产生强关联,车企可以根据用户使用的数据、反馈的建议不断改善功能体验,甚至增加用户想要的新功能,这也成为智能汽车区别于传统汽车的核心特点之一;第三,OTA可以帮助企业更好地了解用户在车载场景下的需求,明确行业技术的发展方向。


对于用户而言,OTA的好处主要体现在以下几个方面:一、缩短新技术、新功能的上车周期,通过OTA技术,可以采用硬件提前预埋,软件OTA推送的方式,待软件开发验证完成时,用户就能通过在线升级享受新技术、新功能,不再需要等待新车排产、交付,或到店升级;二、不断提升使用体验,OTA可以实现车辆软件快速迭代,持续为车辆增加新功能或优化现有功能,给用户“越用越新”的用车体验;三、根据需求改善车辆表现,节省用户时间成本,车企可以根据收集到的用户意见、建议进行软件优化,然后通过OTA将新版本的软件推送给用户,快速改善软件设定导致的用户较差体验,或远程为用户修复软件问题,大幅度缩短中间步骤的时间,减少用户回店的时间成本;四、为用户提供更多服务,增加车辆的附加值,通过OTA可以加强车企与用户之间的情感连结,比如软件后装服务、节假日预埋彩蛋等等。


由此可见,汽车OTA的出现很大程度上颠覆了广大车主的用车体验,这也就不难理解,为何越来越多的车企都将OTA当做提升其产品力的关键技术之一。有专家分析指出,在过去,汽车上的发动机、底盘等硬件是汽车的主体,而在未来的汽车,软件的地位和规模都会急速上升,占据越来越大的比重。伴随着软件的发展,软件需要不断的升级,OTA将被越来越多的车企纳入战略规划之中。


升级内容待丰富,整车OTA难度大


诚然,OTA已成为大部分车企都会去做的技术,但是从OTA实际能实现的功能来看,各家的情况又有所不同。盖世汽车此前发布的一项针对汽车OTA应用现状的调查显示,在将近1500人参与的样本数据中,占比23%的人表示OTA需进一步丰富其升级内容,这也就是说目前车辆可进行OTA的内容太少。


整车OTA难度这么大,这家企业为什么能做到?


据了解,汽车OTA可以分为SOTA和FOTA两类。SOTA为软件空中升级,FOTA为固件空中升级,通常称为整车OTA。整车OTA是指对整车相关控制器(ECU)进行OTA,即除信息娱乐以外的控制器进行OTA,也可以理解为整车OTA是对底盘、自动驾驶、车身电子、信息娱乐等相关的控制器进行OTA。相比非整车OTA,整车OTA涉及的ECU更多,对OTA技术的要求更高,支持整车OTA的汽车可升级潜力更大,用户可以通过OTA获得的功能提升也更多。


虽然整车OTA获益更多,但考虑到技术开展的难度,一些车企在应用OTA功能时,主要选择以车载系统SOTA作为切入点,在整车FOTA上则持以谨慎的态度。不过也并非没有敢于突破的企业,造车新势力小鹏汽车就是其中之一。


据了解,小鹏汽车目前所有的车型都支持整车OTA。2019年1月,小鹏汽车开启首次整车OTA,升级了自动泊车功能,并新增了车辆钥匙召唤功能;2019年6月,小鹏汽车整车OTA开放了ICA智能巡航辅助功能,智能驾驶进入XPILOT2.0时代;1个月后,小鹏汽车整车OTA全面开放TJA、ACC、ALC智能驾驶能力,进入XPILOT2.5时代;2021年1月,小鹏汽车整车OTA进行了超200项的升级,智能驾驶进入XPILOT3.0时代。


在两年多的时间里,小鹏汽车通过整车OTA向G3及P7用户推送了多项新功能,实现了自动驾驶辅助系统和智能座舱的升级和迭代。其中,XPILOT 3.0自动驾驶辅助系统的明星功能——NGP和全语音车载系统的明星功能——全场景语音备受用户和业内关注。截止至4月底,NGP的用户选装率超过了20%,小鹏汽车智能语音日渗透率已连续23个月超过90%。


核心技术自主研发,确保整车OTA稳定及安全


在业界看来,整车OTA(FOTA固件更新)和非整车OTA(SOTA应用软件升级)属于两个完全不同层级的升级,固件升级由于涉及到车载软件的底层系统,比如操作系统,驱动程序等,它们的迭代周期一般没有应用软件高,但是对稳定性及安全性要求很高,实施OTA升级之前需要进行严格的测试及质量控制,所以开展起来更难,一般需要制定严格的升级方案及应对策略。


据小鹏汽车方面介绍,为了实现整车OTA,其OTA核心技术完全自主研发,并在此基础上采用分布式系统整体升级的解决方案、多项安全保护措施及严格测试验证等技术手段。


相比手机OTA,整车OTA复杂很多,不仅是单模块简单升级方案,而是包括平台版本存储和发布、通道信息安全、车内网络传输和节点控制、车辆功能安全等的整体升级解决方案,需同时具备互联网和汽车电子两方面能力。为此,小鹏汽车OTA技术采用分布式系统整体升级的解决方案,可同时具备互联网和汽车电子两方面的能力。


为防止升级过程卡死“变砖”,小鹏汽车除了采用当前比较流行的AB分区升级之外,还有安全检查、异常处理、掉电保护等多项安全保护措施,并投入额外车辆硬件和研发成本。同时,每个版本发布都会进行严格的测试验证,尽最大可能降低OTA的安全风险。


在网络信息安全保障方面,小鹏汽车主要通过云端服务器安全、通讯安全和车端安全三方面来保障OTA数据安全。完整的OTA过程需要车端和云端进行身份和数据的双向认证和加密,小鹏OTA对云端固件、软件包和系统服务接口均采用双向签名认证和加密机制,保障数据在传输过程不被窃取和纂改,确保OTA升级安全可靠。


在保障OTA升级服务的稳定性上,小鹏汽车在系统建设上后端采用基于k8s的微服务架构,具备实时动态扩容能力,同时具备实时的服务监控、业务指标监控、异常预警和流控等能力,确保服务能够低延时快速响应车端请求,除此之外还包括弱网优化、CDN下载优化和流控等策略,保障OTA升级服务的稳定,让用户更快更可靠地接收到升级推送。


这里值得一提的是,小鹏汽车整车OTA还可以快速迭代、快速响应市场需求。2020年初,面对疫情,小鹏汽车的工程师为用户紧急开发了车内高温抑菌功能,降低车内空间中藏匿病菌的可能性。该项目需要更新高压相关的空调控制系统底层软件,属于深层次的、复杂的OTA项目,但是从1月提出想法至3月2日软件充分验证后正式推送给用户,小鹏汽车仅用时2个月。


整车OTA难度这么大,这家企业为什么能做到?


小鹏P7整车OTA;图片来源:小鹏汽车


小结:经过两年多时间的探索耕耘,5月26日,小鹏汽车发布OTA编年史,回顾了其OTA的历史成就。截止至2021年5月,小鹏汽车通过OTA已累计为G3及P7用户推送了23次重大版本更新,新增功能134项,优化功能2326项,车辆OTA累计升级次数超过38万次。


小鹏汽车方面透露,2021年6月,小鹏P7将迎来一次重大版本的OTA升级,Xmart OS对应版本号为2.6.0。在新版OTA中,首个可量产且不依赖停车场改造的“最后一公里”自动泊车功能——停车场记忆泊车即将上线,该功能有望进一步加强小鹏XPILOT自动驾驶辅助系统在超低速自动驾驶领域的能力,巩固XPILOT自动驾驶辅助系统在业内领先的地位。

来源:盖世汽车资讯

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