OTA是如何改变现代车辆能力的

Automotive IQ通过对100多位汽车行业专业人士的调查，发现远程连接功能正推动汽车行业发生重大变化和多样化发展。

主体内容
OTA和SOTA实施的主要挑战和障碍
OTA和SOTA为汽车从业者提供的关键解决方案
OTA和SOTA的未来

摘要
空中下载（OTA）技术是指应用无线连接技术，通过远程交换和安装数据包，对系统进行远程升级、分析或维护。这并不是一个新概念，在手机行业等领域，对便利客户服务至关重要。OTA技术现已普及到汽车行业，汽车制造商可以远程更新软件和固件，而无需客户访问经销商。

除了远程更新之外，汽车制造商还有了OTA技术的一些其它应用，包括车联网（Telematics）和高级驾驶辅助系统（ADAS）。因此，驾驶员能够体验到比以往任何时候都更强大的智能车辆功能，例如实时车辆信息和分析，这些信息和分析通过无线方式提供给车辆显示器，并维护ADAS，借助自动紧急制动系统确保驾驶员的安全。

然而，与许多新技术一样，OTA解决方案的落地也并非没有挑战。传统技术、安全性和合规性等领域的问题被视为OTA实施的主要障碍。

本文深入探讨了与OTA相关的应用、益处和障碍，特别关注空中软件下载（SOTA）技术。在探讨这些主题时，本文将考虑当前和拟定的用例、与OTA和SOTA实施相关的关键挑战和机遇。

（一）主要挑战和障碍

68%的受访者表示，安全问题是OTA和SOTA实施的主要障碍，因此，在汽车企业对更广采用OTA和SOTA技术感到满意之前，显然需要解决安全关切问题。

OTA更新过程使汽车公司面临一系列安全问题，包括篡改、假冒零部件、信息泄漏和‘拒绝服务’攻击，由于某些OTA和SOTA功能的高度关键性，这些问题都会带来严重的后果。数字和“深度技术”解决方案提供商Thales的战略和营销总监托尼•伯顿（Tony Burton）解释说，以前维护车辆安全的方法，他称之为“堡垒”方法，包括锁定车辆软件的入口和出口，已经不再可行。这是因为在通过OTA和SOTA共享信息时，有太多的入口和出口。展望未来，他建议采用“零信任”的方法，即连接系统的每个部分，无论是软件、系统还是个人，一开始都没有交换数据的能力。只有当他们通过身份验证和认证获得了这种信任，他们才能获得与车辆生态系统交互的能力，交换数据以进行更新和软件维护/维修。

“有很多不同的方法来实现这种信任，从人类生物特征到双因素身份验证和密码，” 伯顿（Burton）说。“但从软件和远程连接的角度来看，需要通过数字身份、信任根、加密密钥交换、代码签名和软件证书等技术来设计这些信任机制”。

除了安全问题外，42%的受访者强调传统技术问题是推进OTA和SOTA计划的另一个重要障碍。据塔塔通信(Tata Communications)全球互联汽车解决方案负责人Saurabh Ohri称，传统技术的主要问题是随着时间的推移，新车载系统的不断组合添加。他指出，随着主机厂（OEM）向车辆中添加新系统，并需要持续更新这些系统，客户将开始体验到更频繁的更新。

Ohri解释说：“这就是车企真正需要重新考虑如何设计更新流程的地方，因为现在车上有20到30个不同的系统需要更新；如何以及何时去做这件事，需要认真思考，因为产生了大量复杂性，就需要持续进行更新工作。”

这可能会给客户带来极大的不便，首先会降低OTA更新提供的便利性。Ohri认为，今后，OEM需要重新考虑和重新设计端到端OTA和SOTA流程，同时考虑所有相关变量，如更新时间、管理、用户内容以及是否认为更新至关重要。

OTA和SOTA计划的实施还要求OEM及时了解与车辆标准和数据安全等方面相关的国家和全球监管限制。为了不受监管限制并保持合规性，需要OEM开发车辆体系结构、合规监控、更新和支持模型，并确保他们有单一的客户关系管理系统（CRM）。这对于确保与单个客户及其车辆相关的所有数据都是可用的和可解释的，使OEM能够确保遵守欧盟2002年和美国2014年实施的“维修权”等法规，联合国欧洲经委会WP29等网络安全法规和2018年欧盟实施的通用数据保护条例(GDPR)等数据法规。

通用数据保护条例(GDPR)需要对客户数据进行完全的控制和问责，这在处理大量复杂的OTA更新和信息传输时变得更具挑战性。

联合国欧洲经委会WP29制定了联合国法规，要求跨四个方面落实措施，以支持批准车辆网络安全管理系统和软件更新管理系统：

1、管理车辆网络风险
2、通过设计确保车辆安全以降低价值链上的风险
3、检测和应对车队中的安全事件
4、提供安全可靠的软件更新，确保车辆安全不受损害，为车载软件的所谓OTA更新提供法律依据。

“维修权”法规也要求对客户数据进行有效管理，因为该法规要求向独立的汽贸行业提供技术数据和维修说明，这样客户就不会被迫使用单一特许经营的服务来处理车辆维修。

这些例子说明了为什么对OEM来说，实施统一的客户、技术和流程方法是保持对OTA和SOTA实施合规性的关键所在。


（二）OTA和SOTA提供的解决方案

尽管存在挑战，但OTA和SOTA计划的实施可以为OEM和驾驶员带来明显的好处。对调查的汽车行业专业人士来说，一个特别重要的好处是安全，60%的受访者认为这是OTA和SOTA计划的主要好处。塔塔通信公司的Ohri指出，有两种与OTA和SOTA相关的更新，关键更新和非关键更新，正是这些关键更新能够真正提高驾驶员的安全性。他指出，由于软件的原因，目前有大量的车辆召回，而OTA和SOTA真正能够提高安全性的是更新那些关键系统的能力。一个著名的案例，早在2018年特斯拉Model3就能够通过OTA更新改善制动距离。

调查对象强调的应用OTA和SOTA的其他好处包括更快的功能更新（52%），这为司机提供了新的便利水平，并增强了收集数据的能力（49%），这有助于改善营销和遵守数据法规的能力。

就当前汽车行业的应用案例而言，车联网（Telematics）和高级驾驶员辅助系统（ADAS）处于领先地位，目前OTA和SOTA的使用率分别为39%和36%，ADAS分别为37%和31%。然而，对主机厂来说，落地ADAS似乎是一个更长期的目标，OTA和SOTA的计划使用率分别为48%和42%，而车联网（Telematics）的计划使用率分别为38%和30%。

车联网（Telematics）本质上是远距离传输信息的过程，用于促进车辆的远程管理。所有相关车辆数据（包括与位置或维修诊断等方面相关的数据）的远程OTA传输能力，对管理车队甚至私人车辆的组织非常有利。

数字和“深度技术”解决方案提供商Thales的战略和营销总监托尼•伯顿（Tony Burton）说：“我认为未来几年车联网技术的应用将是巨大的。”。“与这些系统进行空中通信的能力对联网车辆的安全运行至关重要。”

据伯顿（Burton）说，将OTA和SOTA应用于车联网的一个关键好处是收集数据。如果你有一个完整的车队向你传输信息，那么你最终将拥有一个极其巨大且有价值的数据池，随着时间的推移，一个组织可以吸收并利用这些数据来提高产品或服务的质量。

除了提供有关当前所需车辆维护的实时诊断外，车联网（Telematics）技术还可协助进行预测性维护。例如，如果车联网技术提供的信息表明，以某种方式驾驶的车辆在行驶5万英里后会出现某种系统故障，而另一种系统在行驶10万英里后会出现故障，这就是可立即采取行动的信息，可以反馈到系统中，通过预防性维护减少车辆故障的发生频率。

ADAS指的是数量不断增长的旨在提高驾驶员和行人安全性和便利性的系统和功能。鉴于此类系统的复杂性和普及性不断提高，其中包括诸如自动停车和巡航控制等功能，ADAS的持续监测、管理和更新可能是一个重大挑战。这就是为什么OTA和SOTA连接性的应用可以使主机厂随时随地监测和升级ADAS变得更加容易。

（三）OTA和SOTA的未来

尽管汽车行业在OTA和SOTA方面已经取得了众多进展，但该领域仍然相对稚嫩，并且将在未来几年得到进一步发展，因为主机厂开始充分利用网联车提供的便利,努力进一步发展它们提供的功能。例如，遵守汽车安全标准将要求对关键系统进行监测和更新，以避免潜在的有害漏洞，而SOTA将有助于避免昂贵的工厂召回或定期前往服务部门检修。随着越来越多的功能、系统和个人与汽车的生态系统相连，这一点只会变得更加困难。

我们还可能看到，主机厂跟踪网联车状态的能力越来越强，目的是确定软件更新或升级的理想时间。业界很可能看到不断发展的网联车向主机厂提供“健康检查”的能力，告知主机厂车辆的状态，是否准备好接受更新，甚至帮助预测理想的更新窗口，以减少对司机的不便。

“我们认为这正变得越来越重要，”塔塔通讯公司的奥赫里(Ohri)说。“因为当你想更新车上所有的功能时，你相当于在用软件更新轰炸车辆，所以要找到合适的窗口才能实现这一点。”“要支持对OTA软件更新的开发以及支持该更新所需的所有连接性，必须采取的车辆和安全性架构方面还有很多工作要做，” 他指出,“随着汽车在一个生态系统中相互作用，未来将需要更加复杂的、且远远超出汽车行业的方法。当我们认识到在高度互联的社会中，我们无法控制与车辆交互的每个方面时，快速恢复的适应力将成为口号。”

总结

OTA和SOTA连接有助于促进大量车辆功能和服务的实施和管理，包括增强了驾驶员安全和车联网，使主机厂能够随时了解车辆或车队状态的ADAS系统。考虑到车辆安全性和便利性等应用的新功能的开发不会很快放缓，运用OTA和SOTA连接协助管理将成为所有制造商的关键任务和通用功能。随着驾驶员逐渐意识到车辆在采用OTA和SOTA连接时可提供的便利性和安全性，制造商如果不采取措施发展这一领域的能力，可能会落后于竞争对手。

参考资料：
1、How over-the-air connectivity is transforming the capabilities of modern vehicles，Thales, TATA Communication, Automotive IQ