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用「软件定义汽车」背后, OTA 升级的争夺战

Geek Park我想昨天分享

无论人们如何看待马斯克,特斯拉的车辆OTA能力都是许多汽车公司羡慕和渴望的功能。

因为特斯拉并不是简单地将软件升级包从云端发送到汽车中的T-Box(负责汽车无线通信的Telematics Box),以升级嵌入汽车的APP应用程序。它还直接将补丁直接发送到相关的独立ECU,以升级汽车的主动和被动,网络安全甚至关键控制功能。

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毕竟,世界上没有任何软件是“没有漏洞”。整个汽车行业正朝着“软件定义”的方向发展,因此有必要通过OTA升级及时纠正错误。特别是对于智能联网汽车,一旦被黑客攻击,打火机就会造成财产损失,重型汽车会危及乘客的安全。此时,防止损坏及时发生的最有效方法是通过OTA插入软件漏洞。

很多人都认为未来的汽车是“一个手机加四轮”,所以很自然地认为车辆OTA应该像我们升级的iPhone一样简单。但事实上,从架构的角度来看,智能手机基本上只配备一个处理器来运行各种APP,但汽车的内部ECU网络有不同的数据传输协议。

这听起来比手机复杂得多。然而,在特斯拉和威莱,小鹏等新车力量追逐和阻挡的压力下,传统汽车公司希望尽快将其产品连接到云端。最迫切的需求是启用OTA软件升级,关键功能的实时更新,车辆维修/异常检测以及防范黑客。

但问题是特斯拉的车辆结构是从零开始建造的,而基于燃料车平台的传统汽车公司仍然存在很大差异。因此,如果您想要实施像特斯拉这样的OTA功能,您可能需要在批量生产独立计划的电动车产品之前找到合适的解决方案。

image.php?url=0MsHj1wUq7 OTA升级的汽车基础知识| HITACHI增殖新供应商

无论是第1级还是第2级供应商,每个人都认为OEM客户对OTA升级的需求持续增长。与此同时,来自移动产品终端的软件公司也开始关注汽车的“胖子”。在他们看来,这款车只不过是“车轮上的智能手机”。

最终结果是,做OTA的软件公司逐渐?淮彻┯ι汤朔眩纬闪朔至咽屏Φ拇缶郑?

2015年早些时候,Harman International收购了以色列软件公司Red Bend。这是一家为联网汽车提供软件管理技术,OTA软件和固件升级服务的公司。但随后哈曼被三星电子吃掉了。

2016年,英特尔业务部门Wind River收购了Arynga,后者为汽车提供OTA升级解决方案。

两周后,Wind River宣布福特将采用其OTA升级技术。 Wind River表示,“Wind River Edge Sync技术可以提供不同的升级方法,以最大限度地减少数据容量,传输时间和内存占用。”

2017年,Aptiv从德尔福集团剥离出来,收购了位于密歇根州的创业公司Movimento,并将其OTA平台整合到自己的解决方案中。 Anbofu表示,“我希望帮助汽车公司完成数据收集和分析,监控漏洞,提高召回效率,堵塞网络安全漏洞,加快自动驾驶技术的发展。”

HERE作为图形制造商,已经发布了OTA Connect产品。 HERE表示该产品是开源的,可以有效地集成到汽车的后端服务器中。

OTA平台市场上的其他知名供应商是Continental,Bosch,Airbiquity和ATS Advanced Telematics System。

谁在解决关键问题?

上述频繁的合作和并购动态也反映了整个汽车行业对OTA技术的强烈需求。渴望拥有但没有特定领域的专有技术,“做大事的小钱”是最直接的解决方案。但问题来了。大多数OTA只能将软件升级包发送到汽车的T-Box,但不能进行ECU级软件升级,例如安全气囊,动力系统,车身控制或对安全等功能进行及时更改。

如前所述,联网汽车和智能手机的电子架构截然不同。要在汽车中实现真正的OTA(从云到ECU),供应商必须首先在计算硬件上拥有深厚的知识基础,例如了解汽车中不同硬件单元之间的差异。因为如果你想直接与ECU通信,你必须知道它是否有两个存储库。在OTA的情况下,其中一个存储体可以写入升级包,而另一个存储库可以存储旧版本的程序。

显然,这种双内存配置占用了大量空间。尽管可以压缩升级数据,但OTA供应商仍需要考虑它正在传输升级包的ECU是否具有足够的片上存储器。

其次,OTA供应商也应该熟悉车辆内的通信网络拓扑。由于不同的ECU清楚地了解CAN总线,FlexRay,LIN到线路的特性,因此可以有效地实现软件升级。

作为回应,芯片供应商瑞萨认为,从OTA的第一阶段(升级到单个ECU)到更新车辆的能力,包括一些安全组件的更新。有必要从两个方面入手:一是降低车内通信网络的?丛有?;另一种是简化汽车中的API接口,增加MCU对多个系统的集成控制。

这实际上涉及车辆电气和电子架构从传统燃料平台到智能电气化的演变:从分布式到集中式。新车载计算平台的引入可以简化车辆网络的结构,加快通信协议的编译过程,增强各个子段的安全性。同时,位于整个中央系统中的MCU应该足够智能,以便提前压缩从以太网获得的数据,然后将其传输到CAN总线。

image.php?url=0MsHj1kp7U MCU将随着汽车电气和电子架构的变化而发展瑞萨

但是,目前还没有可以完成这项工作的批量生产MCU。瑞萨表示,R-CAR Gen 3是目前汽车OTA的主流产品。然而,随着汽车功能集成和中央域控制的逐步增强,预计具有新电子和电气架构的产品将于2023年上市。

当然,安全性是OTA升级中最关键的问题。与手机不同,最不成功的升级是“换砖”,但汽车却不同。如果你不小心,你可能会失去你的车。因此,很明显车辆ECU升级不能非常随便。这要求车辆公司制定相应的升级策略,特别是要定义“合适”一词,以避免类似于长安街车主遇到的尴尬事件。

这里的“适当”包括对时间,地点,车辆状态等的要求,并且还区分软件的功能。例如,钥匙系统必须保持车辆静止并且动力足够。音乐和视频等应用程序类似。它可以在驾驶时升级,只要它不影响驾驶安全。

从这个角度来看,如果汽车的OTA出现错误,该怎么办?

事实上,升级过程中的错误是正常的,但对于汽车来说,有必要开发一种更好的防错机制,以确保车辆的功能安全不受影响。像“断点传输”一样,是当前已知的OTA错误预防机制中更常见的解决方案。还有一种回滚机制,因为如果新系统在升级后不稳定,则需要将其返回到先前版本,这也是一种保护车辆安全的方法。

image.php?url=0MsHj1Hg6e Excelfore Esync解决方案提供软件升级包| Excelfore

除了这两个主流解决方案之外,业界知名公司Excelfore还提出了“安全内核”概念,以确保系统与云之间的安全连接并升级软件。该创业公司的Aurora Labs解决方案包括两项核心技术:自动检测和自动修复。前者在ECU的后台运行,并通过实时监控代码级错误来预测停机事件。一旦错误被锁定,自动修复功能将实时将ECU软件回滚到之前的安全版本。从理论上讲,没有“停机时间”。

谈谈OTA?闹匾?

车辆OTA应该是汽车行业的优先事项。自动驾驶汽车确实可以帮助减少交通事故,但假设没有可靠的方法来修补软件漏洞,消费者的不满是面对大规模召回的品牌最大的灾难。

我们详细介绍了近年来由软件问题引起的汽车召回:

1. 2016年,日产召回了320万辆因安全气囊系统问题无法识别乘客的车辆;

2. 2016年,通用汽车召回了360万个自动进入诊断模式的安全气囊系统;

3. 2017年,道奇召回了125万个安全气囊传感器故障模型;

更重要的是,许多消费者在知道汽车公司发出的召回通知后仍然存在软件问题。根据研究公司Stout Research发布的数据,在召回通知发布后的9个月内,5年内购买的车辆的维修率仅为40%。例如,2018年通用汽车宣布,由于方向盘软件故障,已召回100万辆汽车,约60万辆未修理的车辆仍在路上。

如果车辆的车辆OTA技术可以到位,那么处理这些错误将很容易。 OTA升级不仅可以使产品的电子系统保持最新状态,而且还可以在软件故障导致召回时节省大量时间和金钱。

“对于许多汽车公司来说,OTA技术的主要推动力是节省资金。”行业咨询公司IHS Markit的首席分析师Egil Juliussen告诉Geek Park(id:geekpark)。 “网络安全是OTA必须成为联网汽车标准的另一个重要原因。”

OTA升级到OEM的真正吸引力在于“它是车辆重要功能的常见新手。”通过OTA,汽车制造商可以通过添加通过软件升级销售的功能来继续增加收入。这就是为什么马斯克认为配备FSD的未来特斯拉车型将成为“持续受欢迎的产品”。

此外,在配备双向通信OTA平台后,车辆可以及时将车辆终端系统和组件的诊断和运行信息传输到云服务器,这也有利于主机厂防范潜在的隐患。 “在摇篮之前消除风险。”

目前,特斯拉使用Red Bend(目前是哈曼国际公司)提供的OTA平台进行车辆和云通信。但是当谈到车辆软件升级的问题时,特斯拉依赖于其内部开发的API端口。

image.php?url=0MsHj1UbP7 OTA升级有助于托管公司防范潜在危险|该处

对于平台供应商来说,标准API端口对OTA升级的好处是显而易见的。目前,许多OTA公司只有一两个客户,每个客户都有一些特殊需求,这不利于整个行业的健康发展。因此,Excelfore领导了eSync联盟的成立,以解决当前汽车OTA采用流程面临的一些问题。例如,有效降低开发成本,缩短?吠葡蚴谐〉氖奔涞取?

“即便像福特和通用汽车这样的公司也对标准化API感兴趣,因为它们带来了更多的成本竞争力,”Juliussen说。 “对于小公司来说,这无疑是天空下降,因为它会让消费者的选择变得更容易。”

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