這都 2020 年了,還有人在玩汽車 OTA 的文字遊戲?

來源:董車會(Time2Drive)

这都 2020 年了,还有人在玩汽车 OTA 的文字游戏?

OTA (Over-the-Air Technology)升級這個概念其實並不新奇,很多人關於 OTA 的認知都來自於手上的智能手機或者電腦,定期的系統升級讓人們體驗到了智能設備的生命力,享受到了一些新功能帶來的小驚喜。

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有意思的是,智能手機的快速發展並沒有讓 OTA 的概念深入人心,反倒是近年來層不出窮的電動汽車廣告把 OTA 這個名詞炒得火熱。但廣告吹的都是真的嗎?他們也許只是在跟你玩文字遊戲。

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什麼是汽車 OTA

第一,需要明確的是,常見的汽車 OTA 一般分為兩種,一種是 SOTA,另一種是 FOTA。

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SOTA ,字面意思,軟件在線升級,面向車機系統端上的應用軟件升級,這些軟件包括導航、音樂、人機交互界面之類的功能;FOTA,意為固件更新,可對汽車 ECU 進行遠程升級,對動力、電池、乃至自動駕駛相關的車身控制系統都會造成影響。

前者就好比你在 App Store 裡升級一下 iPhone 上的 App,後者就好比 iOS 的固件更新,既能修復系統 BUG 還能為你手上的老設備增添新功能。對於汽車而言,FOTA 還能釋放車輛預埋的一定性能,好似傳統汽車在去改裝店刷寫了發動機程序。而智能汽車的 FOTA 不僅僅侷限於發動機/電機 ECU 這個領域,想象空間更大。

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比如特斯拉早前通過 OTA 縮短剎車距離、釋放電池鎖存,又或者最近更新的 Model 3 賽道模式,還有國內廠商小鵬通過遠程升級實現的車內高溫抑菌功能,這些都是 FOTA 的功勞。

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判斷一臺車是否具備整車 OTA 的能力,FOTA 是必不可少的基礎。

看似老生常談的問題,但很多人關於 OTA 的認知還停留在 SOTA 上,也就是車機系統人機交互界面這類的升級。特斯拉這枚標杆之下,雖然很多車企都在蹭熱度大肆吹噓自家 OTA 的能力,但對 FOTA 避而不談,難免有“掛羊頭賣狗肉”之嫌,典型的代表就是傳統燃油車企們,他們目前的 OTA 能力主要還是圍繞車機系統這個層面,也就是 SOTA。

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很多年前開始,傳統車企出廠的產品包括純油車和純電車都會搭載一個叫 T-box 的東西,這個小盒子裡內置 SIM 卡能夠聯網,於是乎它便成為了車輛聯繫外界的窗口,例如通用安吉星之後的大規模出現在市場上的遠程啟動、開關車門窗、開關空調等等,它都功不可沒。基於此,車廠還可以向車機推送新版信息娛樂軟件。

這就是所謂的 SOTA,這些升級的地方對安全性要求不高,所以很多車企都會用 Android 作為底層系統。需要 FOTA 的控制器部分則對安全性、穩定性、時序要求極高,一般會採用QNX、Linux 、Autosar 等操作系統。

一句話概括,SOTA 不足為奇,FOTA 才是真本事。雖然大家都統稱為 OTA,但實現起來的技術難度天差地別。

為什麼 FOTA 比較難

車廠的工程師們比你我都專業百倍千倍,他們哪能不懂其中的奧妙,誰都知道 FOTA 香,但傳統轉身,所面臨的困境也不是說說而已。

其一是思想,傳統車企的產品何止千萬,龐大的市場佔有量讓他們不得不瞻前顧後,在技術上“保守”可能是他們向客戶安全負責最穩妥的方式。畢竟整車 OTA 涉及到的功能太多了,動力、剎車、車身控制,哪一個地方出錯都很有可能要人命;

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其次是先天的技術困境,傳統汽車架構複雜,零部件供應商繁多。分佈式架構下,汽車內部“各自為政”,數十成百的 ECU 好比一個個“軍閥頭子”,核心控制邏輯都掌握在供應商手裡,車廠這位“大總統”想要統一刷寫指令談何容易。相比過度依賴供應商的傳統車企,新勢力這邊,他們對於自研能力則格外看重。這不,領頭羊特斯拉連芯片都自己包辦了。

事情也不是沒有反例,傳統車廠在 FOTA 這塊還是有“能打”的,比如寶馬 X5、全新 3 系、8系、凱迪拉克 CT5 這樣的產品就具備切實的 FOTA 功能,這還得感謝寶馬全新的 CLAR 平臺和通用家的全新電子電氣架構。

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以這次高溫抑菌功能推出為契機,我們聯繫到了小鵬技術方面的專家,一位是 OTA 技術專家:David;另一位是電子電器架構高級專家:段工。

之所以是兩位專家,這裡需要明確下,大家掛在嘴邊的 OTA 實質上是一種技術手段,一種實現方式;而通過遠程寫入汽車的固件則需要段工這樣人們去做設計落地。

要想後期進行 FOTA 甚至是整車 OTA,段工和 David 明確指出,整車研發之前,架構設計就要考慮到後期的 OTA,對不同系統的控制器預留接口,像自動駕駛輔助此類的功能則需要提前預埋攝像頭、雷達這樣的硬件,這些硬件後期都無法加裝。

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如果沒有提前留接口,汽車就沒有辦法遠程升級,出現問題只能重新開發,線下刷機解決。

以這次高溫抑菌功能為例,小鵬提前給空調控制系統預留了接口,技術團隊就可以很方便將自己寫的固件送到了該系統的 ECU,高溫抑菌的邏輯是這樣的,系統自動開啟內循環並調大風量,車內空氣被吸入空調系統後加熱至 60℃ 放出,循環往復,給病毒製造不利的存活環境。

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高溫抑菌模式下的小鵬 G3,車窗滿是霧汽。圖源@電動星球蟹老闆

且先不論功能實用性和最終效果如何吧,段工表示,這是一次比較硬核的 FOTA,因為與車輛高壓相關,對於車輛而言是牽一髮動全身。

從疫情爆發到功能上線只花了兩週,小鵬的動作堪稱迅速。段工和 David 表示,小鵬 OTA 的作業流程是這樣的:項目發起--功能規劃彙總--需求評審--專業組開發--整車集成測試--達到公測標準--公測--整車軟件發佈評審--整車軟件發佈--灰度發佈--灰度總結--全量發佈--全量總結。

這次在這麼短的時間裡推送新功能,小鵬內部投入了大量的資源,多部門一起協同才得以完成。

这都 2020 年了,还有人在玩汽车 OTA 的文字游戏?

如果把 OTA 部門比作是外賣小哥,那麼電子電器架構部門就是廚師,OTA 推送之前還有驗菜員。

廚師根據運營部門報上來的需求定製功能做成菜,驗菜員拿到菜之後在實車和模擬器上加班加點的跑測試,驗過沒問題之後,外賣小哥想盡辦法以高效率安全地把固件包以合適的時機和方式推送到萬千車主車上。

這就是基本的 OTA 工作流程,但每一個環節都關乎大局。

用通俗的語言歸納下,可能不絕對嚴謹但能反映工作流程:

首先是運營部門,這部分人在數碼界叫作“產品經理”,他們負責收集用戶意見,並大開腦洞整理成產品。這些人需要有奇思妙想,但更需要腳踏實地,從用戶社區挖掘需求時還要避免掉入“倖存者偏差”的坑洞中。

對於真正的科技車企而言,OTA 絕不僅僅是修復 Bug “擦屁股”的工具,更應該是功能創新的利器。那麼什麼是有用有價值的創新,這是運營部門的課題。

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第二是段工這些技術開發,作為廚師,做菜之前他們需要把理清灶臺,把所有趁手的工具和物料準備到位,這就是在架構設計中提前預埋接口和硬件。在收到運營遞過來的菜單,能夠快速下鍋炒菜。這個“菜”還不能和別的“串味”,也就是要刷寫的 ECU 不能影響別的控制器。

第三是驗菜員測試審核,實車和模擬器測試,在不同工況下正向和反向地去試錯,用數據驗證新功能的可靠性以及與舊功能的兼容性。

最後是 OTA 部門,他們要保證前期預留的接口夠標準,後期能夠健康“喚醒”,保證服務器在內的整體通道足夠通暢。還有在合適的時機進行推送,提供科學的提醒機制。

策略上採用預下載、隱藏部分無關界面等手段縮短等待時間的方式提升用戶體驗,同時還得通過技術手段防止黑客入侵等等問題。

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事實上,以小鵬為例,他們有一個 OTA 執委會,委員來自各個部門,每一次 OTA 都需要研發,售後,產品規劃,服務運營,車載系統,車聯平臺等等十幾個部門協同作戰。

段工透露,現在小鵬 G3 可升級控制器數量目前為 20 多個,整車總數大概在三十個出頭。他坦言,小鵬目前的 FOTA 技術是要優於行業平均水平,但比 Model 3 還有一段距離。段工說,目前 Model 3 的智能化水平相比傳統車企要領先 5-10 年,小鵬的下一代產品有望可以接近 Model 3 的水準。

對於未來智能汽車,我一直有個大膽的概述,“每一臺智能汽車的終極形態應該是小到車上的每一顆螺絲都可以聯網。” 網絡作為通道,通過 OTA 的手段用軟件賦予舊零件新的生命,預埋的硬件們就像前瞻的棋子,終有一日被喚醒效力發揮巨大的作用,這或許就是智能汽車的魅力所在。


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