智能汽车OTA“进阶战”

OTA技术的出现，让汽车软件刷写效率提升的同时降低了软件刷写的成本。

OTA技术为汽车行业带来的转变也在逐渐显现，一方面提升了用户体验，另一方面也促进了汽车盈利模式的改变。

艾拉比将OTA行业的发展趋势分成了四个阶段：

第一阶段是从2012年到2015年，特斯拉开始将OTA引入到行业中。在此阶段，主机厂只针对车机、仪表、T-BOX等智能零部件进行OTA，使用到的技术十分简单，只要使用安卓自带的升级策略就可以直接进行，不需要再去单独开发很多复杂的应用。

而艾拉比也从2012年起，用了将近3年时间打造了整个汽车产业的零部件级OTA。

第二个阶段为2015年到2019年，即整车OTA。除了影音娱乐件外，越来越多的域控制器以及域控制器之下的电子电器件，都要进行升级。

艾拉比副总裁贺思聪表示，截止去年，大部分整车厂已经在推进或者已经完成了整车级OTA，这意味着除了影音娱乐部分，车身动力部分、自动驾驶部分，以及多个域控制器和域控制器之下的ECU已经实现了OTA的功能和服务。

OTA的3.0时代

而基于OTA的汽车软件管理体系，艾拉比目前正在协助车企梳理定义，包括面向SOA全新电子电气架构的整车升级能力、汽车软件版本管理能力、市场销售售后软件服务能力和消费者汽车软件大数据应用能力。

“以上共同形成了未来企业级OTA（第三阶段）的产品，成为各车企的核心竞争力之一。”贺思聪强调，第三阶段是艾拉比今年着力在做的事情，也是目前所有整车厂，特别是国内自主品牌正在面临的痛点。

贺思聪认为，对于国内主机厂来说，第三阶段至关重要的是如何将OTA的功能服务从研发体系向后转移至生产制造、市场销售和售后，最后到消费者手中。

这就需要建立企业级的OTA产品。“目前头部车厂都在补这个工作。 只有将第三阶段做好才可以像特斯拉或像很多新造车势力一样实现产业级OTA，做到软件可售、提升服务体验。”

在第四阶段，OTA将持续迭代汽车产品的生命周期。而该阶段的难点在于，OTA将由功能型的产品转变为服务型的产品。因此除了需要研发系统外，还要有IT、生产、制造、市场系统协同配合。

“此前，整车厂只要买到相应的零部件就可以实现OTA功能，但这是无闭环的。相比之下，特斯拉和新势力们天生就可以把功能面向消费者展示甚至售卖，而大部分传统车厂却无法将其中的各个环节串联起来。”贺思聪强调。

这除了要做到软件版本管控，还要在数据回流的时候能够把应用场景和客户体验收集回来对业务链条再升级，形成闭环，实现永不过时的换新体验。

OTA的技术范式和运营范式

在技术范式方面，艾拉比整体上采用了云+端的方案。其中，云端的架构需要多种互联网类的解决方案，同时要进行不同的分层和不同模块对接。

总结起来，云端的功能有三个特点：微服务架构、容器化部署，以及整个服务的弹性要可扩容。

因为在整个OTA的实施过程中，要想实现一人一车、千车千面，整个配置策略都需要在云端进行调整。此外，云端所要对接的系统模块也贯穿了主机厂各个互联网类的相关系统。

在车端，OTA车端软件基于SOA架构设计，通过引入服务和中间件的方式，可以在不同零件间建立无缝通信。

通过主控ECU控制其他ECU上的固件和APP的升级管理，SOTA和FOTA业务架构有相似性，针对SOTA和FOTA业务的差异以及将来的拓展需求，可定义个性化模块，具备灵活的集成性以及扩展性。

面对新一代架构的车辆，不管是整个域控制器或者是域控制器融合，目前基于SOA的架构对于原生态的OTA的解决方案也有了比较大的需求提升。

“比如，对于不同零部件的状态，不管是嵌入式、智能网，还是域控制器的，整个SOA方案都会被嵌入OTA中，有的是CP、AP做执行，在执行过程中更多还是要和主机厂不同的车辆进行适配。”贺思聪强调。

回到整个OTA的落地，从技术上来讲，OTA的首要特点便是差分升级。在艾拉比看来，差分升级对于OTA至关重要。

无论未来车内以太网的布局、扩展、带宽能升级到多少，被升级对象的功能升级是有限的，OTA应用工况也是有限的。

“差分升级最主要的目的是让更好地把一个软件升级包进行分层。艾拉比的解决方案就是把100%的包压缩到5%，提高整个速率和效能。”贺思聪强调。

从概念上讲，差分升级又叫增量升级，即通过差分算法将源版本与目标版本之间差异的部分提取出来制作成差分包，然后在设备通过还原算法将差异部分在源版本上进行还原从而升级成目标版本的过程。

该升级方案不仅可以节省MCU内部的资源空间、还可以节省下载流程及下载和升级过程中的功耗。从另一个角度说，通过将差分部分下发到设备保证了版本的安全性。

在过去几年，艾拉比一直致力于将差分升级赋能给更多行业客户。而之前的差分算法集成开发方式成本较高，对客户集成使用也相对有些要求，适配和测试周期较长。

为了进一步优化方案，艾拉比基于大量MCU系统的认识、以及对OTA的理解推出一种更简便，更易用的，相对标准化的优化方案。

UB（Upgrade Bootloader)产品是艾拉比基于MCU推出的独立标准化bootloader产品，内部集成了艾拉比最新的差分升级算法，烧录即可以使用，无需开发即可实现差分升级；

其次，OTA的第二个技术特点是必须要有非常稳健的升级保障机制，其中包含回滚机制、容灾备份机制、差分升级、防变砖机制、断电续升、重试机制六项。

其中，整个OTA在测试验证过程当中断电续升的功能是最多的，通过各种模拟的方式看整个OTA功能是否稳定可靠。

第三个，随着国内主机厂的出海，大量的车型需要符合欧标、美标的要求。而对于OTA功能来说，这些出海项目的车型技术则需要重新打造和根据GDPR、WP29等法规进行重新落地。

第四，OTA技术必须更为严格地遵循整个汽车信息安全的布置。“目前所有的整车厂都有它自己信息安全的Tier1，这个Tier1一般来说都会被要求对电子电气架构或者是信息安全方案进行布置，我们会配合相应合作伙伴Tier1去落实相应的方案。”贺思聪提到。

第五，OTA需要严谨的测试验证。其中包含OTA系统的验收性测试、新车型OTA验证测试、OTA运营活动的测试、OTA中国市场符合性测试、OTA自动化测试工具。

“目前来看，整个OTA的功能需要贯穿到生产制造体系中，这就要求整体的OTA功能要全部进行仿真、测试和应用。”贺思聪提到。

其中不仅仅包含软件类的，硬件类也要做测试，另外还包括法规的合规性。至关重要的是，我们为了降低测试用力和成本，需要更多地布置自动化的测试脚本。

此外，在贺思聪看来，OTA行业的发展需要创新，但也必须合法合规。

“无论是V2X新四跨、近期国家出台的OTA相关监管政策，还是从我们目前跟踪的几个智能网联技术点，都可以看到，国家及行业客户都在帮我们摆正位置。”贺思聪强调，大家不要光想创新，一门心思往前走，最终还是要让OTA回到可监可管范畴内。