这都 2020 年了,还有人在玩汽车 OTA 的文字游戏?

董车会

03-12 20:03

OTA(Over-the-Air Technology)升级这个概念其实并不新奇,很多人关于 OTA 的认知都来自于手上的智能手机或者电脑,定期的系统升级让人们体验到了智能设备的生命力,享受到了一些新功能带来的小惊喜。

有意思的是,智能手机的快速发展并没有让 OTA 的概念深入人心,反倒是近年来层不出穷的电动汽车广告把 OTA 这个名词炒得火热。但广告吹的都是真的吗?他们也许只是在跟你玩文字游戏。

什么是汽车 OTA

首先需要明确的是,常见的汽车 OTA 一般分为两种,一种是 SOTA,另一种是 FOTA。

SOTA ,字面意思,软件在线升级,面向车机系统端上的应用软件升级,这些软件包括导航、音乐、人机交互界面之类的功能;

FOTA,意为固件更新,可对汽车 ECU 进行远程升级,对动力、电池、乃至自动驾驶相关的车身控制系统都会造成影响。

前者就好比你在 App Store 里升级一下 iPhone 上的 App,后者就好比 iOS 的固件更新,既能修复系统 BUG 还能为你手上的老设备增添新功能。对于汽车而言,FOTA 还能释放车辆预埋的一定性能,好似传统汽车在去改装店刷写了发动机程序。而智能汽车的 FOTA 不仅仅局限于发动机/电机 ECU 这个领域,想象空间更大。

比如特斯拉早前通过 OTA 缩短刹车距离、释放电池锁存,又或者最近更新的 Model 3 赛道模式,还有国内厂商小鹏通过远程升级实现的车内高温抑菌功能,这些都是 FOTA 的功劳。

判断一台车是否具备整车 OTA 的能力,FOTA 是必不可少的基础。

看似老生常谈的问题,但很多人关于 OTA 的认知还停留在 SOTA 上,也就是车机系统人机交互界面这类的升级。特斯拉这枚标杆之下,虽然很多车企都在蹭热度大肆吹嘘自家 OTA 的能力,但对 FOTA 避而不谈,难免有 “挂羊头卖狗肉” 之嫌,典型的代表就是传统燃油车企们,他们目前的 OTA 能力主要还是围绕车机系统这个层面,也就是 SOTA。

很多年前开始,传统车企出厂的产品包括纯油车和纯电车都会搭载一个叫 T-box 的东西,这个小盒子里内置 SIM 卡能够联网,于是乎它便成为了车辆联系外界的窗口,例如通用安吉星之后的大规模出现在市场上的远程启动、开关车门窗、开关空调等等,它都功不可没。基于此,车厂还可以向车机推送新版信息娱乐软件。

这就是所谓的 SOTA,这些升级的地方对安全性要求不高,所以很多车企都会用 Android 作为底层系统。需要 FOTA 的控制器部分则对安全性、稳定性、时序要求极高,一般会采用 QNX、Linux 、Autosar 等操作系统。

一句话概括,SOTA 不足为奇,FOTA 才是真本事。虽然大家都统称为 OTA,但实现起来的技术难度天差地别。

为什么 FOTA 比较难

车厂的工程师们比你我都专业百倍千倍,他们哪能不懂其中的奥妙,谁都知道 FOTA 香,但传统转身,所面临的困境也不是说说而已。

其一是思想,传统车企的产品何止千万,庞大的市场占有量让他们不得不瞻前顾后,在技术上 “保守” 可能是他们向客户安全负责最稳妥的方式。毕竟整车 OTA 涉及到的功能太多了,动力、刹车、车身控制,哪一个地方出错都很有可能要人命;

其次是先天的技术困境,传统汽车架构复杂,零部件供应商繁多。分布式架构下,汽车内部 “各自为政”,数十成百的 ECU 好比一个个 “军阀头子”,核心控制逻辑都掌握在供应商手里,车厂这位 “大总统” 想要统一刷写指令谈何容易。相比过度依赖供应商的传统车企,新势力这边,他们对于自研能力则格外看重。这不,领头羊特斯拉连芯片都自己包办了。

事情也不是没有反例,传统车厂在 FOTA 这块还是有 “能打” 的,比如宝马 X5、全新 3 系、8 系、凯迪拉克 CT5 这样的产品就具备切实的 FOTA 功能,这还得感谢宝马全新的 CLAR 平台和通用家的全新电子电气架构。不过两家推出这一技术的目的看似更像是为了免召回 “打补丁”,而不是互联网思维指导下的功能迭代创新……

以这次高温抑菌功能推出为契机,我们采访到了小鹏技术方面的专家,一位是 OTA 技术专家:David;另一位是电子电器架构高级专家:段工。

之所以是两位专家,这里需要明确下,大家挂在嘴边的 OTA 实质上是一种技术手段,一种实现方式;而通过远程写入汽车的固件则需要段工这样人们。

要想后期进行 FOTA 甚至是整车 OTA,段工和 David 明确指出,整车研发之前,架构设计就要考虑到后期的 OTA,对不同系统的控制器预留接口,像自动驾驶辅助此类的功能则需要提前预埋摄像头、雷达这样的硬件,这些硬件后期都无法加装。

如果没有提前留接口,汽车就没有办法远程升级,出现问题只能重新开发,线下刷机解决。

以这次高温抑菌功能为例,小鹏提前给空调控制系统预留了接口,技术团队就可以很方便将自己写的固件送到了该系统的 ECU,高温抑菌的逻辑是这样的,系统自动开启内循环并调大风量,车内空气被吸入空调系统后加热至 60℃ 放出,循环往复,给病毒制造不利的存活环境。

▲高温抑菌模式下的小鹏 G3,车窗满是雾汽。图源@电动星球蟹老板

且先不论功能实用性和最终效果如何吧,段工表示,这是一次比较硬核的 FOTA,因为与车辆高压相关,对于车辆而言是牵一发动全身。

从疫情爆发到功能上线只花了两周,小鹏的动作堪称迅速。段工和 David 表示,小鹏 OTA 的作业流程是这样的:项目发起– 功能规划汇总– 需求评审– 专业组开发– 整车集成测试– 达到公测标准– 公测– 整车软件发布评审– 整车软件发布– 灰度发布– 灰度总结– 全量发布– 全量总结。

这次在这么短的时间里推送新功能,小鹏内部投入了大量的资源,多部门一起协同才得以完成。

如果把 OTA 部门比作是外卖小哥,那么电子电器架构部门就是厨师,OTA 推送之前还有验菜员。厨师根据运营部门报上来的需求定制功能做成菜,验菜员拿到菜之后在实车和模拟器上加班加点的跑测试,验过没问题之后,外卖小哥想尽办法提高效率安全地把固件包以合适的时机和方式推送到万千车主车上。

这就是基本的 OTA 工作流程,但每一个环节都关乎大局。

用通俗的语言归纳下,可能不绝对严谨但能反映工作流程:

首先是运营部门,这部分人在数码界叫作 “产品经理”,他们负责收集用户意见,并大开脑洞整理成产品。这些人需要有奇思妙想,但更需要脚踏实地,从用户社区挖掘需求时还要避免掉入 “幸存者偏差” 的坑洞中。对于真正的科技车企而言,OTA 绝不仅仅是修复 Bug “擦屁股” 的工具,更应该是功能创新的利器。那么什么是有用有价值的创新,这是运营部门的课题。

第二是段工这些技术开发,作为厨师,做菜之前他们需要把理清灶台,把所有趁手的工具和物料准备到位,这就是在架构设计中提前预埋接口和硬件。在收到运营递过来的菜单,能够快速下锅炒菜。这个 “菜” 还不能和别的 “串味”,也就是要刷写的 ECU 不能影响别的控制器。

第三是验菜员测试审核,实车和模拟器测试,在不同工况下正向和反向地去试错,用数据验证新功能的可靠性以及与旧功能的兼容性。

最后是 OTA 部门,他们要保证前期预留的接口够标准,后期能够健康 “唤醒”,保证服务器在内的整体通道足够通畅。还有在合适的时机进行推送,提供科学的提醒机制,避免 “长安街升级” 事件的再次发生。采用预下载、隐藏部分无关界面等手段缩短等待时间的方式提升用户体验,同时还得通过技术手段防止黑客入侵等等问题。

事实上,以小鹏为例,他们有一个 OTA 执委会,委员来自各个部门,每一次 OTA 都需要研发,售后,产品规划,服务运营,车载系统,车联平台等等十几个部门协同作战。

段工透露,现在小鹏 G3 可升级控制器数量目前为 20 多个,整车总数大概在三十个出头。他坦言,小鹏目前的 FOTA 技术是要优于 Model S/X 的,但比 Model 3 还有一段距离。段工说,目前 Model 3 的智能化水平相比传统车企要领先 5-10 年,小鹏的下一代产品有望可以接近 Model 3 的水准。

对于未来智能汽车,我一直有个大胆的概述,“每一台智能汽车的终极形态应该是小到车上的每一颗螺丝都可以联网。” 网络作为通道,通过 OTA 的手段用软件赋予旧零件新的生命,预埋的硬件们就像前瞻的棋子,终有一日被唤醒效力发挥巨大的作用,这或许就是智能汽车的魅力所在。

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