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太田的前世

从汽车到智能汽车,从机械到电子都发生了变化。空中在线升级技术在这一转变中尤为关键。

OTA是指通过服务器、移动通信网络、终端等的网络连接,最终实现存储在终端中的数据的更新,从而改善终端的功能和服务的技术。

这项技术首先应用于个人电脑,然后广泛应用于手机行业,近年来开始广泛应用于汽车行业。

与在短短20到30年内广泛应用于个人电脑和手机的OTA技术不同,由于电子控制单元(ECU)的复杂性和安全考虑,汽车行业并没有很快接受这项新技术。

大多数有近100年历史的汽车公司都是根据机械思维制造汽车,然后在定位大宗消费品时卖给世界各地的人。

在此过程中,一旦汽车出现机械故障或质量问题,制造商主要通过召回、授权4S店维修、更换等方式进行改进。

在特斯拉出现之前,它可以通过OTA改善汽车的底盘、信息娱乐、电池寿命、自动驾驶系统甚至自动驾驶,使汽车功能的迭代更加灵活方便,最终成为一个可以不断进化的智能终端。

结果,汽车的大宗消费品的性质没有改变,但人们会发现汽车的功能开始丰富。

后来,丰田、福特、大众和沃尔沃开始尝试OTA技术。在此期间,威来、SAIC、比亚迪等国产汽车也相继推出了能够实现部分功能或完成在线旅行社的车型。

一些汽车公司开始认为,只有具备OTA功能的汽车才可以被称为智能汽车,智能汽车最终将取代传统汽车,就像苹果引发的智能手机风暴摧毁传统功能机一样。

从翻车机到整车的OTA演变

早在2000年左右,本田等一些日本汽车公司就开始对T-Box(远程信息处理盒,负责汽车的无线通信)进行OTA升级。

T-Box有一个用户识别卡,可以为车主和用户提供一些网络服务,如道路救援、停车场客户服务、110紧急呼叫、远程车况查询、门、窗和空开关的远程控制等。

从那以后,一些汽车公司也开始为IVI提供在线旅行社服务,如导航地图、音乐等。

这些都是OTA的先驱,因为从功能范围升级的角度来看,它们仍然主要局限于翻车机系统和一些简单的组件控制。

OTA是指通过移动通信的空接口远程更新和修复数据和应用的技术。OTA可以分为SOTA和FOTA。

SOTA(软件OTA),也称为软件升级,指的是更接近用户的功能,如应用程序、车载地图和人机交互界面。

FOTA(固件OTA)也称为固件更新。用户可以通过特定的更新程序升级FOTA,这将影响电源系统、电池管理系统等。

从早期的T-box到后来的IVI,OTA现在经常被汽车公司提及,主要针对翻车机系统,指的是SOTA。

FOTA支持在线硬件升级,可以支持整车的OTA功能,深刻改变汽车控制系统、管理系统和性能性能,甚至可以通过后期的OTA通过预留硬件开启一些新功能。

什么是在线旅行社?

以特斯拉为例,它不仅可以通过OTA向车内远程信息处理单元发送软件升级,更新车辆信息娱乐系统中的地图、应用程序等软件,还可以直接向相关的电子控制单元发送软件补充程序,实现安全可靠的功能升级。

《财富》杂志(Fortune magazine)曾撰文评论特斯拉(Tesla):在汽车行业,给汽车预装多年不用的硬件,并通过更新软件来释放新功能,这是前所未有的。

在最初的几年里,传统汽车公司无法做到这一点。

这是因为发动机、制动器和悬架的功能已经嵌入到汽车网络总线中,而在传统汽车企业的原有架构设计中,电子控制单元的内存容量有限。

此外,传统汽车公司主要采用分布式电子和电气架构。汽车公司整合不同供应商的系统,也带来了电子控制单元数量多、统一更新效率低等问题,最多可达100个电子控制单元。

这也是为什么特斯拉的OTA经常被用来击败传统汽车公司。

特斯拉,OTA的创始人

业界公认,特斯拉是第一家实现OTA的汽车公司。

之所以能够实现高频升级,是因为它遵循了“软件定义的汽车”模型,并且从系统架构设计开始就得到充分考虑。

通过采用集中的电子和电气架构,2015年款S大约有15个电子控制单元,后来发布的3型通过硬件3.0和三个车身控制器直接控制驾驶、转向和停止功能。

2012年6月,特斯拉的S型车下线。

三个月后,这辆车第一次被推上了OTA。从那以后,它一直以一个月到三个月的速度不断更新。它已经走上了一条自我进化的道路,从仪器优化、增加电池容量、增加100公里加速和增加自动驾驶辅助。

其中,特斯拉至少因三起在线旅行社事件而受到广泛关注。

第一次是在2015年10月,特斯拉通过OTA推出了S型自动驾驶7.0版,增加了自动转向和自动紧急转向&包括侧面碰撞警告、自动换道和自动停车在内的四种自动驾驶功能。当自动驾驶的概念刚刚流行时,这是相当超前的。

另一次是在2018年9月,当山崎飓风来袭时,特斯拉用在中国南方注册的60千瓦时电池组升级了所有特斯拉车型,暂时让用户能够通过OTA获得更多电池容量。

另一次是在2019年10月,当时媒体将特斯拉S型车的性能与保时捷泰肯涡轮增压车进行了比较,发现泰肯涡轮增压车的100公里加速性能更好。

后来,马斯克说他已经找到了一种优化马达控制的方法,并将通过OTA将特斯拉S型车的最大功率增加50马力,从而将失败转化为胜利。

除了S型车,特斯拉的3型车,另一个销量很高的车型,也是一个将OTA运用到极致的车型。

2018年6月,《美国消费者报告》在测试了模型3后,认为从60英里/小时到0英里/小时的制动性能为46米,不符合“豪华车”的称号,因此给出了“不推荐”的评级。

马斯克非常生气。在推特上抗议之后,他很快通过OTA提高了刹车距离。

后来,当消费者报告再次测试时,它发现模型3的制动距离缩短了20英尺(约6米)。该车的汽车测试总监杰克·费希尔(Jake Fisher)也睁开了眼睛,他说,在他19年的评估生涯中,他已经测试了数千款车型,但他之前从未见过一款能通过OTA改善赛道性能的汽车,然后他“推荐”了3号车型的水平调节。

除了具有不同功能的OTA,特斯拉的整个OTA能力受到车主的高度赞扬。许多车主在经历了传统汽车时代之后,将永远不会回到它。

出现在线旅行社供应商

当特斯拉在比赛时,这家汽车制造商仍然是在线旅行社的旁观者,只有一些移动设备的在线旅行社供应商开始关注蓝海。

最早的回应来自以色列软件公司Red Bend。

该公司成立于1999年。它提供的移动客户端管理软件被手机制造商广泛使用,如LG、摩托罗拉、NEC和夏普。

具体来说,Red Bend的移动管理软件产品主要包括FOTA、应用管理和设备服务。在其发展势头的高峰期,红弯占据了全球手机FOTA市场的71%,居世界第一。

2013年11月,红弯正式召开车载软件管理战略会议,展示新的电子设备产品“vRapid移动熔断器”,可实现汽车电子控制单元、M2M模块等微器件的在线测试。同时,RedBend计划与Borqs公司合作,为IVI智能翻车机系统开发一个可持续更新的软件管理方案,这是进入汽车OTA市场的号角。

手机和汽车OTA的区别在于手机是由中央处理器驱动的,而汽车是由电子控制单元驱动的。早期的车辆只有一个发动机电子控制单元。

后来,通常一辆汽车上有几十或几百个电子控制单元,这给在线旅行社带来了挑战。

为了解决这些问题,Red Bend和恩智浦联合开发了“软件更新网关”,该网关可以为整车的所有电子控制单元提供安全的在线测试操作,而无需考虑CPU、内存和网络资源大小。

这种OTA解决方案可以将处理器安装在车辆的网络网关中,从而消除了对互联网连接的远程信息处理单元的需求以及闪存更新所需的车辆停机时间。

一般的理解是,可以在不耽误车主太长时间的情况下执行整辆车的在线测试。

当时,红弯相当于第二层。要想进入汽车行业,还需要一个熟悉汽车行业规律、拥有OEM资源和大量资金的供应商。

哈曼一直是宝马、路虎和梅赛德斯-奔驰品牌音响产品的供应商,他也看到了在线旅行社的广阔前景。同时,他需要弥补汽车软件系统管理和在线升级的短板。这两个人走到了一起。

2015年1月,哈曼以1.7亿美元的营业额收购了雷德本德。

哈曼在声明中表示,收购红弯是针对其在线旅行社技术,该技术可以“满足汽车网络的需求”

在被合并到哈曼的公司后,雷德本德很快就有了第一个合作伙伴——特斯拉。

特斯拉和雷德本德走到一起的原因还没有公开详细解释。

从Red Bend的OTA服务发布时间和移动设备固件更新经验来看,特斯拉可能仍在考虑彼此的技术优势。

简而言之,为了在2015年更安全地推出自动驾驶7.0,特斯拉和红弯开始合作。

在红弯之后,更多的汽车OTA供应商开始出现,如雅芳,电影等。

后来,博世、mainland China、德尔福、空气动力和HERE等1级/2级公司开始通过收购或自我研究参与到OTA技术中,最终被福特、沃尔沃、丰田等汽车公司所采用。直到那时,一部大型的汽车OTA剧才算真正的主角。

汽车公司分布广泛

特斯拉之后,汽车公司开始广泛传播在线旅行社技术。

2016年11月,丰田在一次名为“互联战略说明会”的活动中宣布,将通过无线通信更新电子控制单元的ota软件服务,首次纠正车辆控制单元中的漏洞,并通过OTA服务提供新功能。

2019年3月,电工、丰田汽车和丰田贸易共同投资1500万美元在空中交通,以进一步加强空中交通系统的研发。

2017年1月,大众宣布将使用在线技术创造“功能需求”,并通过订购或试用向消费者提供试用产品,如基于软件升级的导航和其他连接服务,以便消费者决定是否在车辆的新功能上投入更多资金。

2017年5月,福特宣布将使用在线技术升级其软件,并在2016年配备Sync 3的汽车上增加安卓汽车和苹果卡布雷系统。

这个决定似乎进展顺利。到2019年11月,福特宣布了另一项计划,将在2020年为大多数新车增加OTA更新功能。升级范围“将从前保险杠到后保险杠”,并且可以与汽车计算机模块一起控制汽车上的大部分内容。

沃尔沃也是在线旅行社技术的支持者。

2017年7月,地图服务提供商HERE与沃尔沃签署了长期合作协议,为部分沃尔沃车主提供基于在线旅行社的车载地图升级服务。

该服务涵盖沃尔沃XC90、S90、V90越野和新款XC60。

“如果一辆汽车没有账户系统、云服务、数据读取、存储和数据培训,那么谈论自动驾驶就等于零+了。但是今天我看到传统的汽车制造商没有OTA、数据存储和数据收集。我看得出这是一个非常严重的问题。”

这是理想汽车创始人李翔两年前的观察,表明汽车公司已经开始认识到OTA对于实现包括自动驾驶在内的功能迭代的重要性。

目前,威来、和Ideal等新的汽车制造力量正在积极开发OTA,而和比亚迪的部分车型如RX5和新一代唐也在积极布局。

几乎每一次汽车公司的新闻发布会都会谈到在线旅行社,否则,人们会觉得汽车不够智能。

2017年12月,SAIC推出了据称是史上最大的在线旅行社升级。总共有40万辆汽车,包括RX5、RX3、i6和MG,相继升级,将斑马智能旅行解决方案升级到2.0版,其中包括导航、人工智能语音控制、旅行娱乐和其他功能。

在线旅行社的核心基石

据不完全统计,到目前为止,除了即将推出的大众身份证。3和一些福特北美车型,大约有10辆车能够实现OTA,即特斯拉S/X/3型,威来ES8/ES6型,比亚迪秦Pro,小鹏G3,理想一,新一代宝马X5和凯迪拉克CT5。

在这些模型背后,几乎所有模型都有一个全新的电子和电气框架支持。

电子和电气架构,也称为电气/电子架构,由德尔福首先提出,通过划分不同的功能域来集中控制不同的电子控制单元。

博世后来提出了六个发展阶段,细化了电子电气架构从分布式到集中式的演变过程。

在供应商提出他们的理论和想法之前,特斯拉和其他一些汽车公司已经竭尽全力了。

特斯拉的三辆汽车的电子和电气架构在不断变化。从分布式的S型到集中式的3型架构,电控单元控制模块越来越少,为方便实现OTA奠定了基础。

目前,这三款车可以完全OTA升级为巡航、仪表优化、自动驾驶辅助等功能。

威来北美产品和信息安全团队和威来中国团队构建的电子电气架构拥有60多个电子控制单元,并使用千兆以太网作为内部传输总线。

基于这种架构,Celeste ES8和ES6可以实现车载信息娱乐系统的OTA升级、空天窗调节、动力电池预热功能和充电逻辑。

传统汽车公司的尝试也已经开始。

2018年10月,大众宣布,MEB平台将把汽车的大部分电子控制单元集中到核心中央计算平台上,控制程序只需要用汇编语言编程。

大众3号是基于MEB平台的第一款车型,它将减少模块数量,通过以太网而不是传统的CAN总线连接各种组件,并升级OTA。

2019年5月,通用汽车公司发布了新一代电子电气架构全球B,该品牌的凯迪拉克CT5成为通用汽车公司第一辆配备这种电子电气架构的汽车。

凯迪拉克CT5可升级车载娱乐系统和智能互联系统等软件模块的OTA,以及传输系统、底盘系统和电气化控制系统等固件电子模块。整车共有30多个控制模块升级。

可以说,电子电气架构已经成为OTA的核心基石。传统汽车公司在开发出电气和电气架构之前,几乎不可能实现OTA。

在这条路上,特斯拉从2012年开始推出S型车,而传统汽车公司宝马和凯迪拉克在过去两年只发布了第一款可实现OTA的车型。

今天,在线旅行社已经成为一些汽车公司手中的王牌,将来会有更多的汽车公司来展示这一点。

尽管没有人能肯定地说智能汽车一定会取代传统汽车,但从手机行业可以得出一个教训,即所有驾车者都应该小心,不要被未来的新事物击倒。

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