汽车OTA的主要作用和关键技术

汽车OTA主要作用

传统汽车其发展的重点主要是在硬件、结构以及内饰舒适性等方面，对于软件的认知、重视程度还未上浮，因此在此阶段的车辆功能主要专注于驾驶以及安全等方面。正由于软件功能简单、占比小、复杂度低，因此由软件引发的问题便相对较少。可一旦软件出现问题，由于并不具备OTA的功能，因此其唯一的做法便是召回更换，这对于主机厂而言所需付出的成本是非常高的，因此OTA首要解决的便是为软件Bug的修复所带来的成本问题。诸君可回想一下当初的按键手机与如今的智能手机在软件上的更新频次，便可类比出现如今的汽车与以前的汽车在软件更新上的差别了。

除了成本之外，由于汽车智能化的发展以及车企之间的竞争，对于已上市的汽车常需要更新新的功能以提高用户的用车体验，因此‘时用时新’对于汽车OTA而言是绝对不可忽略的重要一环。就如上文介绍到的‘节日应景开机体验’，这对于用户而言就是一种惊喜体验不是吗。

另外，在以前的文章中我们也有聊到车企未来的盈利模式将会包含汽车功能软件的销售，而此收费软件功能的推送便是以OTA技术为基础的扩张服务，除了我们常聊的智能驾驶方面的收费功能外，有些车企在座舱的体验上亦有推出个性化服务，如某车企的‘座舱数字宠物’，这对于提升座舱内人员的用车体验是有利的。

对以上所述内容以下图总结：

图9汽车OTA主要作用

汽车OTA升级流程

在整车的OTA过程中，其核心内容包括软件包研制、升级任务定义、车端版本下载和刷新等部分。升级过程一般可分为三步，首先将需要更新的软件上传到OTA管理平台，然后OTA管理平台通过无线传输技术将软件传到车辆端，最后车辆端通过确认后自动完成软件的更新动作。在上述的过程中，通过‘业务’所在区域的不同可将其划分为三部分即：主机厂IT系统、云端和车端，如下图所示：

图10汽车OTA系统链

在上图系统链中，车端与主机厂的IT系统之间也有交互，主要是通过车端的OTA与主机厂的IT系统之间可以形成整合，以此来实现车、厂信息化系统的统一建设。

汽车OTA关键技术

汽车OTA技术的应用必须以主机厂主，通过整车层面整体布局，从安全、有效、可靠等维度出发，以保证用户的OTA体验。在当前技术状态之下，域集中/域融合电子电气架构正向着中央集成发展，为了尽可能的实现整车的OTA，不同的域控制器都需要布局OTA功能，因此OTA软件在设计时的模块化、可移植化等分布式技术就变得尤为关键。

图11分布式的OTA软件部署

但整车在进行OTA升级时，用户的用车环境各不相同，为了防止异常情况的发生而导致升级失败，因此过程的可靠性则成为了影响用户体验的决定性因素。为了确保升级的可靠性，在技术的应用上通常需从多方面入手：

1）断电续传技术。在从云端下载数据包时，将升级包切分为多个小的、有效的数据块，每次下载之后软件可自动记录当前最新的块序号，并对已下载的部分进行存储，当遇到突发断电情况时，更新随之停止，当断电恢复后，可从从最新的块序号开始下载，以此方式来实现断电续传。

图11将软件包切分

2）支持回滚的A/B面升级策略。在车端的控制单元中，先向备用目录刷写版本包，刷写成功后再重启切换加载位置，通过这种方式实现A/B块升级策略。如果升级后出现问题，可以确保快速安全回滚，从而防止控制单元变砖。

单理解便是，芯片中有两个区，一个是应用区，一个是备用区，当更新开始时，先向备用区更新软件，更新成功则切换应用区，如果失败了，则用应用区恢复备用区。

3）升级回退。可恢复到升级前的版本并支持同一版本的重复升级。如手机系统升级到IOS 15.3，然后自己用不惯，可再回退到前一个版本。这是为了应对升级后不确定是否真的升级完成，或者升级存在问题再或者是单纯的不想用等情况。

4）差分升级。在汽车OTA技术的应用过程中，差分算法技术被广泛应用，该方式又称“增量升级”，从‘增量’上我们很好理解，便是在升级时并不会把所有的文件全部进行替换，而只是替换那些需要更新的文件。差分升级与整包升级相比，升级包的大小减少，从而下载的时间更短，但是其在升级过程中对数据的处理会更为复杂，且流程控制上需要更严谨，需要软件开发方具备更强的开发能力。

5）无感升级技术。为了增强用户的用车体验，在某些系统功能升级时，用户无需任何操作且不会影响到用户当下的用车，此种方式被称为‘无感升级’。这种升级方式常用于车辆的智能设备，目前市场上多数案例还是集中体现在座舱域上，如上文的‘七夕界面’便是无感升级的体现。

此方式对于控制器的要求较高，需要有A/B两套均可正常工作的系统分区。例如，在域控制器内进行内存分区，一个区用于升级，一个区用于车辆正常运行，可实现在A系统正常提供各种应用功能的情况下，去升级B系统，从而在升级期间不影响车辆使用。

6）高安全性、高带宽通信技术以及信息安全技术。在汽车OTA的过程中，车、云以及车内控制器的交互成为汽车OTA稳定、高效、安全的基础，因此如以太网等高效、安全的车载通信技术的应用得以普及。但随着OTA技术应用的推行，信息安全在开发及应用过程中更需被考虑到。

另外，对于汽车OTA技术的应用，并非软件升级之后就结束了，在主机厂方面，车企的数据存储中心对于用户数据的安全性（信息泄露、灾害备份等）建设应得以重视。

审核编辑：汤梓红