隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電氣化變革的深入推進(jìn)，OTA開始在汽車領(lǐng)域走熱，并逐漸成為越來越多新車的主要營銷賣點(diǎn)。據(jù)觀察，大約從2019年開始，OTA在國內(nèi)汽車市場的普及速度明顯加快，尤其在新造車品牌中間，幾乎所有的玩家都將OTA當(dāng)做了提升產(chǎn)品力的關(guān)鍵在量產(chǎn)車上廣泛搭載，如蔚來ES6、ES8，小鵬G3、P7，威馬EX5、EX6，理想ONE等車型，都對OTA進(jìn)行了標(biāo)配。可以說，OTA已成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車必備的基礎(chǔ)能力之一。
顛覆行業(yè)及用戶體驗(yàn)的OTA
OTA又稱“空中下載技術(shù)”，英文全稱為“Over-the-Air Technology”，是指通過網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載新的軟件更新包對自身系統(tǒng)進(jìn)行升級。在日常生活中，用戶接觸最多的智能手機(jī)、平板等產(chǎn)品的系統(tǒng)升級就屬于OTA的范疇，通過升級不僅可以修補(bǔ)系統(tǒng)漏洞，還可以增添很多新功能。那么，對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車而言，OTA的好處或者說價(jià)值是多方位的呈現(xiàn)，下面主要從行業(yè)和用戶兩個(gè)維度來看。
從行業(yè)角度來看，車企通過OTA可以快速地更新汽車軟件，特別是對于一些需要大量用戶數(shù)據(jù)驗(yàn)證的功能，車企可以將此類功能逐步開放給用戶，并在功能演進(jìn)的過程中根據(jù)用戶使用反饋快速改善功能，完成下一階段功能驗(yàn)證，這樣可以大大縮短新功能的開發(fā)時(shí)間，加速汽車的迭代速度，促進(jìn)行業(yè)智能化的發(fā)展；其次OTA可以改變車企與用戶之間的關(guān)系，讓傳統(tǒng)的“客戶”逐漸變成“用戶”，在傳統(tǒng)汽車時(shí)代，車企把車賣給客戶或者是經(jīng)銷商后，其與后者的關(guān)系就結(jié)束了。OTA則可讓用戶在用車過程中依然與車企產(chǎn)生強(qiáng)關(guān)聯(lián)，車企可以根據(jù)用戶使用的數(shù)據(jù)、反饋的建議不斷改善功能體驗(yàn)，甚至增加用戶想要的新功能，這也成為智能汽車區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的核心特點(diǎn)之一；第三，OTA可以幫助企業(yè)更好地了解用戶在車載場景下的需求，明確行業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向。
對于用戶而言，OTA的好處主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一、縮短新技術(shù)、新功能的上車周期，通過OTA技術(shù)，可以采用硬件提前預(yù)埋，軟件OTA推送的方式，待軟件開發(fā)驗(yàn)證完成時(shí)，用戶就能通過在線升級享受新技術(shù)、新功能，不再需要等待新車排產(chǎn)、交付，或到店升級；二、不斷提升使用體驗(yàn)，OTA可以實(shí)現(xiàn)車輛軟件快速迭代，持續(xù)為車輛增加新功能或優(yōu)化現(xiàn)有功能，給用戶“越用越新”的用車體驗(yàn)；三、根據(jù)需求改善車輛表現(xiàn)，節(jié)省用戶時(shí)間成本，車企可以根據(jù)收集到的用戶意見、建議進(jìn)行軟件優(yōu)化，然后通過OTA將新版本的軟件推送給用戶，快速改善軟件設(shè)定導(dǎo)致的用戶較差體驗(yàn)，或遠(yuǎn)程為用戶修復(fù)軟件問題，大幅度縮短中間步驟的時(shí)間，減少用戶回店的時(shí)間成本；四、為用戶提供更多服務(wù)，增加車輛的附加值，通過OTA可以加強(qiáng)車企與用戶之間的情感連結(jié)，比如軟件后裝服務(wù)、節(jié)假日預(yù)埋彩蛋等等。
由此可見，汽車OTA的出現(xiàn)很大程度上顛覆了廣大車主的用車體驗(yàn)，這也就不難理解，為何越來越多的車企都將OTA當(dāng)做提升其產(chǎn)品力的關(guān)鍵技術(shù)之一。有專家分析指出，在過去，汽車上的發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤等硬件是汽車的主體，而在未來的汽車，軟件的地位和規(guī)模都會(huì)急速上升，占據(jù)越來越大的比重。伴隨著軟件的發(fā)展，軟件需要不斷的升級，OTA將被越來越多的車企納入戰(zhàn)略規(guī)劃之中。
升級內(nèi)容待豐富，整車OTA難度大
誠然，OTA已成為大部分車企都會(huì)去做的技術(shù)，但是從OTA實(shí)際能實(shí)現(xiàn)的功能來看，各家的情況又有所不同。蓋世汽車此前發(fā)布的一項(xiàng)針對汽車OTA應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)查顯示，在將近1500人參與的樣本數(shù)據(jù)中，占比23%的人表示OTA需進(jìn)一步豐富其升級內(nèi)容，這也就是說目前車輛可進(jìn)行OTA的內(nèi)容太少。
據(jù)了解，汽車OTA可以分為SOTA和FOTA兩類。SOTA為軟件空中升級，F(xiàn)OTA為固件空中升級，通常稱為整車OTA。整車OTA是指對整車相關(guān)控制器（ECU）進(jìn)行OTA，即除信息娛樂以外的控制器進(jìn)行OTA，也可以理解為整車OTA是對底盤、自動(dòng)駕駛、車身電子、信息娛樂等相關(guān)的控制器進(jìn)行OTA。相比非整車OTA，整車OTA涉及的ECU更多，對OTA技術(shù)的要求更高，支持整車OTA的汽車可升級潛力更大，用戶可以通過OTA獲得的功能提升也更多。
雖然整車OTA獲益更多，但考慮到技術(shù)開展的難度，一些車企在應(yīng)用OTA功能時(shí)，主要選擇以車載系統(tǒng)SOTA作為切入點(diǎn)，在整車FOTA上則持以謹(jǐn)慎的態(tài)度。不過也并非沒有敢于突破的企業(yè)，造車新勢力小鵬汽車就是其中之一。
據(jù)了解，小鵬汽車目前所有的車型都支持整車OTA。2019年1月，小鵬汽車開啟首次整車OTA，升級了自動(dòng)泊車功能，并新增了車輛鑰匙召喚功能；2019年6月，小鵬汽車整車OTA開放了ICA智能巡航輔助功能，智能駕駛進(jìn)入XPILOT2.0時(shí)代；1個(gè)月后，小鵬汽車整車OTA全面開放TJA、ACC、ALC智能駕駛能力，進(jìn)入XPILOT2.5時(shí)代；2021年1月，小鵬汽車整車OTA進(jìn)行了超200項(xiàng)的升級，智能駕駛進(jìn)入XPILOT3.0時(shí)代。
在兩年多的時(shí)間里，小鵬汽車通過整車OTA向G3及P7用戶推送了多項(xiàng)新功能，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)和智能座艙的升級和迭代。其中，XPILOT 3.0自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)的明星功能——NGP和全語音車載系統(tǒng)的明星功能——全場景語音備受用戶和業(yè)內(nèi)關(guān)注。截止至4月底，NGP的用戶選裝率超過了20%，小鵬汽車智能語音日滲透率已連續(xù)23個(gè)月超過90%。
核心技術(shù)自主研發(fā)，確保整車OTA穩(wěn)定及安全
在業(yè)界看來，整車OTA（FOTA固件更新）和非整車OTA（SOTA應(yīng)用軟件升級）屬于兩個(gè)完全不同層級的升級，固件升級由于涉及到車載軟件的底層系統(tǒng)，比如操作系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)程序等，它們的迭代周期一般沒有應(yīng)用軟件高，但是對穩(wěn)定性及安全性要求很高，實(shí)施OTA升級之前需要進(jìn)行嚴(yán)格的測試及質(zhì)量控制，所以開展起來更難，一般需要制定嚴(yán)格的升級方案及應(yīng)對策略。
據(jù)小鵬汽車方面介紹，為了實(shí)現(xiàn)整車OTA，其OTA核心技術(shù)完全自主研發(fā)，并在此基礎(chǔ)上采用分布式系統(tǒng)整體升級的解決方案、多項(xiàng)安全保護(hù)措施及嚴(yán)格測試驗(yàn)證等技術(shù)手段。
相比手機(jī)OTA，整車OTA復(fù)雜很多，不僅是單模塊簡單升級方案，而是包括平臺(tái)版本存儲(chǔ)和發(fā)布、通道信息安全、車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)傳輸和節(jié)點(diǎn)控制、車輛功能安全等的整體升級解決方案，需同時(shí)具備互聯(lián)網(wǎng)和汽車電子兩方面能力。為此，小鵬汽車OTA技術(shù)采用分布式系統(tǒng)整體升級的解決方案，可同時(shí)具備互聯(lián)網(wǎng)和汽車電子兩方面的能力。
為防止升級過程卡死“變磚”，小鵬汽車除了采用當(dāng)前比較流行的AB 分區(qū)升級之外，還有安全檢查、異常處理、掉電保護(hù)等多項(xiàng)安全保護(hù)措施，并投入額外車輛硬件和研發(fā)成本。同時(shí)，每個(gè)版本發(fā)布都會(huì)進(jìn)行嚴(yán)格的測試驗(yàn)證，盡最大可能降低OTA的安全風(fēng)險(xiǎn)。
在網(wǎng)絡(luò)信息安全保障方面，小鵬汽車主要通過云端服務(wù)器安全、通訊安全和車端安全三方面來保障OTA數(shù)據(jù)安全。完整的OTA過程需要車端和云端進(jìn)行身份和數(shù)據(jù)的雙向認(rèn)證和加密，小鵬OTA對云端固件、軟件包和系統(tǒng)服務(wù)接口均采用雙向簽名認(rèn)證和加密機(jī)制，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程不被竊取和纂改，確保OTA升級安全可靠。
在保障OTA升級服務(wù)的穩(wěn)定性上，小鵬汽車在系統(tǒng)建設(shè)上后端采用基于k8s 的微服務(wù)架構(gòu)，具備實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)擴(kuò)容能力，同時(shí)具備實(shí)時(shí)的服務(wù)監(jiān)控、業(yè)務(wù)指標(biāo)監(jiān)控、異常預(yù)警和流控等能力，確保服務(wù)能夠低延時(shí)快速響應(yīng)車端請求，除此之外還包括弱網(wǎng)優(yōu)化、CDN下載優(yōu)化和流控等策略，保障OTA升級服務(wù)的穩(wěn)定，讓用戶更快更可靠地接收到升級推送。
這里值得一提的是，小鵬汽車整車OTA還可以快速迭代、快速響應(yīng)市場需求。2020年初，面對疫情，小鵬汽車的工程師為用戶緊急開發(fā)了車內(nèi)高溫抑菌功能，降低車內(nèi)空間中藏匿病菌的可能性。該項(xiàng)目需要更新高壓相關(guān)的空調(diào)控制系統(tǒng)底層軟件，屬于深層次的、復(fù)雜的OTA項(xiàng)目，但是從1月提出想法至3月2日軟件充分驗(yàn)證后正式推送給用戶，小鵬汽車僅用時(shí)2個(gè)月。
小鵬P7整車OTA；圖片來源：小鵬汽車
小結(jié)：經(jīng)過兩年多時(shí)間的探索耕耘，5月26日，小鵬汽車發(fā)布OTA編年史，回顧了其OTA的歷史成就。截止至2021年5月，小鵬汽車通過OTA已累計(jì)為G3及P7用戶推送了23次重大版本更新，新增功能134項(xiàng)，優(yōu)化功能2326項(xiàng)，車輛OTA累計(jì)升級次數(shù)超過38萬次。
小鵬汽車方面透露，2021年6月，小鵬P7將迎來一次重大版本的OTA升級，Xmart OS對應(yīng)版本號為2.6.0。在新版OTA中，首個(gè)可量產(chǎn)且不依賴停車場改造的“最后一公里”自動(dòng)泊車功能——停車場記憶泊車即將上線，該功能有望進(jìn)一步加強(qiáng)小鵬XPILOT自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)在超低速自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的能力，鞏固XPILOT自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的地位。