车联网和OTA有何关系(详细解读两者的作用)

伴随智能汽车的发展与变革,车联网、OTA这些词汇越来越多的出现在大众视野中,汽车厂商频繁布局车联网,然而,大多数用户或许并不清楚它们是什么,消费者也较少会因为这些去做购车决定,车联网到底是不是噱头?OTA又究竟是什么,它对我们的用车生活会带来什么影响?在此,小威将用一篇文章的时间,告诉你车联网和OTA的关系。

1. 车联网的发展

现在已经很难想象,最早车联网概念诞生的时候,技术人员设想的是为了支撑完全自动驾驶,而提出的车联万物通信(V2X)。但是当年的勾线过于超前,技术又太不成熟,导致车联网的建设无疾而终,一下子沉寂了许多年。

得益于现代通信技术和互联网生态得快速发展,近年来车联网技术再次回到了人们的视野,甚至发生着日新月异的发展。从消费者侧的座舱娱乐生态应用、远程控制车辆,到生产厂商侧的远程故障诊断、车辆运营大数据、远程升级(OTA),再到市场监管侧的新能源国标数据监管等等,车联网在汽车产业的用途越来越广泛,重要性也越来越强,已经成为了不可少的一部分。

总体上讲,当我们说起现在的车联网时,主要讨论的是两种应用场景。一方面是车联万物(V2X),构建出行信息网络和智慧交通系统;另一方面是联网的娱乐生态应用,以及根据用户需求动态地更新汽车功能。

车联网和OTA有何关系(详细解读两者的作用)

从当前的发展状况来看,第一种场景,也就是V2X仍处在建设的初期阶段

虽然部分主流的汽车公司在新车上,搭载了符合V2X通信要求的车载终端;虽然路侧设备的开发商也开发出了不少V2X设备,但是实验性质或宣传性质大体上强于实用性。

比如,两辆搭载V2X终端的车辆之间,没有定义出多少需要通信的应用消息;再比如,车辆和路测设备之间的信任关系,还缺少保障措施?

所以说,V2X还处在基础设施建设和测试的阶段,技术人员们还没有空考虑V2Xde 应用方法

就有点像已经发售了大半年的PS5,既叫好又叫座,原价抢都抢不到,但是至今仍然没有几款原生的PS5游戏。

另一方面,第二种场景讨论的轻度的车联网娱乐应用,已经为车辆使用者带来了更加便利的驾驶体验。

早期的车联网生态应用,还是以“抄互联网作业“为主,开发一个Android操作系统的车机,让后把手机上的音乐、视频、听书的APP往车机上搬运,功能和手机相比有一些雷同,没有太大的竞争力。

但是经过了一两次的车型迭代后,车企对用户的需求有了更深的理解,开始有针对性地丰富应用功能。

车联网和OTA有何关系(详细解读两者的作用)

我们在设计威马W6时,更加近距离地倾听用户需求,引入实用性更强的功能。

针对用户喜欢边开车边唱歌,我们会提供深度定制的雷石K歌。

针对需要直播的用户,我们开发出WE播APP,实时直播车辆驾驶遇到的种种事情。

率先推送车载版学习强国,鼓励车主充分利用驾驶时间自我提升。

并且,更加充分地思考手机和汽车地交互,增加通过手机APP上的车辆养修预约功能,让车辆故障和保养变得更加方便,大幅降低使用门槛。

在车辆设计和开发的过程中,我们深刻的意识到远程升级(OTA)是车联网的重要应用,对提升用户使用体验有着至关重要的作用。科技以人为本的汽车设计理念,让我们始终关注着OTA技术的发展,并且思考着如何更好地呈现给威马汽车的用户。

车联网和OTA有何关系(详细解读两者的作用)

2. OTA发展的前提条件

可以说,OTA是车联网发展的必然产物,也极大地促进了车联网生态的繁荣。

OTA并不是全新的技术,在互联网世界已经存在多年,但是OTA在一个产业中得到广泛应用有两个必要前提。一个是网络基础设施建设基本完成,在汽车行业就是车联网发展到成熟阶段。另一个是信息安全基础设施。

2.1 OTA对车联网基础设施的依赖

主要依赖项有两个:一个是车辆和网络服务器之间的通信通路;另一个是车企自建的车联网应用云。

车辆的通信终端(或称TBOX)变成车辆的标配,也就是这两年的事情。它就像手机上的通信模组一样,让车能够“上网”。

但是实际情况比手机中更加复杂,因为车上有几十到上百个控制器,车内网络是一个小型的复杂局域网,TBOX是这个局域网的内外网的沟通者,所以说将汽车和手机类比并不贴切,汽车内网类似于一个企业局域网,而TBOX就是“外网网关”。有了“外网网关”之后,车上的应用才开始“联网”。

另一方面,车企需要建设OTA云服务器,生产和管理升级包,记录每一台网联汽车的升级情况,推送合适的升级包到车上。OTA业务具有高并发、流量大的特点,也是车企建设OTA云时需要考虑的问题。

2.2 OTA对信息安全基础设施的依赖

一方面是对车-云数据传输的通信通路的安全需求。

车企需要建设PKI-CA系统为车和云服务器办法授权证书,然后车和云服务器交换各自的证书建立TLS安全连接。PKI-CA+TLS的方案是互联网经典安全方案,优点是技术方案成熟。但是近年来也有一些替代技术可以保护传输安全,正在小规模的DEMO中。

车联网和OTA有何关系(详细解读两者的作用)

另一方面是升级包的安全需求。

如何证明OTA云上的某一个升级包,是它的开发商提供的,而不是黑客偷偷上传的?如何证明车辆从OTA云下载的升级包,和云上的升级包一模一样,而不被篡改?如何防止黑客获得升级包后未授权使用升级包非法牟利?

为了解决这个问题,车厂和OTA供应商需要共同定义一套升级包管理方案,并且约束所有支持OTA的控制器的供应商。这套管理方案包含:升级包的加密方法、升级包的签名方法、升级包在云端和车端的存储方法、升级包的发布流程、加密和签名的密钥的存储方法等等。

可以说只有当汽车产业解决上述问题后,OTA才能在量产车中使用,否者就只能在开发团队中使用,就像被新生儿培养箱保护起来的早产儿。

车联网和OTA有何关系(详细解读两者的作用)

3.FOTA和SOTA对比讨论

汽车的OTA根据升级对象不同,分为FOTA(Firmware Over The Air)和SOTA(Software Over The Air)两种。此外,实现FOTA和SOTA的技术难度也不相同。

通常来说,SOTA指的是车载软件的远程升级。FOTA是固件远程升级,或者说系统远程升级。相比起来,FOTA升级过程更复杂,安全性能要求更高,但是能够给车辆带来的提升也更大

当前SOTA在汽车行业已经广泛地应用开了,但是FOTA的成熟度相对低一点。大多数车辆仍在车机、TBOX等控制器上小范围使用FOTA。

造车新势力因为架构优势,对FOTA技术掌握的更加成熟。我们在威马W6上,将OTA覆盖了整车33个控制器,设计出了多种升级方式,让升级失败率低至十万分之一。

车联网和OTA有何关系(详细解读两者的作用)

4.OTA在威马的应用现状

随着监管部门汽车OTA监管新规的发布,标志着汽车OTA技术和流程正在成为车联网生态中必不可少的部分,受到了来自各个方向的关注,在规范化和使用的正当性上经历着更加严格的审查和讨论。但是,越来越多的厂商开始投入研发资源,提升OTA系统的稳定性,提升OTA在车上的渗透率,正视OTA对传统汽车产业的挑战。我们已经无法忽视OTA代表着汽车升级和故障修复的未来趋势。

我们将对OTA长期以来的思考,应用在威马W6上。作为造车新势力中具有代表性的选手,我们在重视新技术研发和落地的同时,更加注重用户的使用体验。让新技术不只是宣传卖点,而且切切实实方便好用,能够为用户提供便捷的服务。

威马W6对OTA功能做出了细致的划分,针对OTA的使用场景,我们定义出6中升级模式:主动升级、强制升级、预约升级、静默升级、本地查询升级、手机远程升级。相较行业平均2h的升级速度,威马W6的升级之间只有约40min,只有平均值的1/3。让用户不再感到升级困难。

车联网和OTA有何关系(详细解读两者的作用)

针对升级对象,威马在W6上实现了FOTA和SOTA两种升级方式,覆盖5大升级主题:

1. 信息娱乐升级。持续更新车载生态下的APP。

2. 车身硬件升级。升级车大灯、电动尾门、座椅控制器等车身关键零部件,让他们具有更多定制化功能,用软件定义汽车。

3. 自动驾驶辅助系统升级。逐渐完善自动驾驶辅助系统的功能,不断将更有益的控制逻辑和感知算法通过OTA更新到车上。

4. 能量增补升级。不断提升优化快慢冲功率,调整空调、能量回收等的功率效益,实现车辆运行效率逐渐提高,减缓动力电池寿命的衰减。

5. 底盘系统升级。升级电动助力转向、iBooster硬件系统等车辆稳定性操控系统,提升车辆转向性能,和车身的稳定性。

全面覆盖车辆主要电子系统,即使车辆已经开了几年,也依然能够享受当下最新的配置与功能。

可以说OTA是在V2X全面铺开前,对车辆使用体验提升最大的车联网应用。OTA本身是车联网成熟的产物,同时也加速着车辆和车联网的升级,改变了车辆开发、销售、维护的传统链条,让车辆的功能可以常用常新,总能给车辆使用者带来新的体验。

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