軟體OTA發展現狀

作者 : Egil Juliussen,EE Times專欄作者

近幾十年來,軟體在汽車工業中的重要性日益提高,其主導地位不斷凸顯,汽車OEM不可避免地越來越依賴軟體空中升級(OTA)…

近幾十年來,軟體在汽車工業中的重要性日益提高,其主導地位不斷凸顯,汽車OEM不可避免地越來越依賴軟體空中升級(over-the-air,OTA)。

汽車軟體具有許多獨特之處——有好的,也有不好的。

 

圖1:軟體在汽車中的重要性日益提高,汽車OEM越來越依賴軟體OTA。

 

其最大的優勢是製造成本低,因為只需支付授權使用費;其中一個缺點是軟體複雜,開發成本很高,最大的缺點則是所有複雜軟體都存在軟體錯誤,在軟體部署到現場產品之後,仍需進行修復。即使在開發階段進行了廣泛的軟體測試,複雜的程式中可能仍存在未發現的缺陷,汽車軟體壽命通常長達15年,在這期間一直需要對這些軟體缺陷進行修復。

因此,擁有複雜軟體產品的產業都開始使用軟體OTA來降低成本和/或改善軟體功能。PC產業使用OTA已有20多年,智慧型手機產業也已經使用了10多年;汽車產業緊隨在後,開始體驗遠端軟體升級的各種好處。

表1列出了軟體OTA在汽車產業的主要優勢,總結了OTA對於不同參與者和用戶的價值。

 

表1:汽車軟體OTA的價值。

(資料來源:Egil Juliussen)

 

對OTA軟體供應商而言,為汽車製造商提供產品顯然會帶來收益。其收益分為幾個部分:針對每種車輛型號量身客製軟體的費用、每輛汽車的軟體使用費、OTA軟體維護費用,以及網路安全和OTA資料分析等其他費用。OTA軟體供應商可以透過Tier 1供應商提供產品,也可能Tier 1供應商本身就是OTA供應商。

汽車OEM最初只是將利用OTA提供軟體的方式視為一種節省成本的技術,可以在召回事件和汽車製造階段使用,且以更低的成本向客戶發送通知也具有潛在的價值。而且,透過OTA升級軟體比透過經銷商要快很多,因此,另一個好處是節省時間。透過OTA升級軟體還可以完成功能升級,因此未來可能還有更多收益機會,不過,只有一小部分車主願意為這種改進付費。

對車主而言,OTA的價值在於不用跑到經銷商店裡去進行軟體升級,從而節省時間和成本。當然,更快地修復軟體也有價值,尤其是在修復安全功能的情況下。

最後,整個社會都將從軟體OTA中獲益。截至目前,經銷商軟體升級的完成率約為70%,這意味著道路上行駛著數百萬輛尚未進行必要軟體升級的不安全汽車,而OTA軟體升級會具有更高的完成率——可能超過95%。

OTA軟體升級正處於發展的頂峰,將在未來五年內迅速成長。IHS Markit利用一個資料庫追蹤了OEM及各種型號車輛的OTA狀態,追蹤資料顯示,2020年售出的車輛中有30%具有OTA功能,到2025年,具有OTA功能的汽車將佔全球銷售量的79%。

表2羅列了提供OTA功能的主要供應商,同時總結每家公司的策略。值得注意的是,這些公司進行了哪些OTA方面的收購,以及未來很有可能會發生的更多併購。

 

表2:提供汽車OTA功能的主要廠商與其策略整理。

(資料來源:Egil Juliussen)

 

以下將針對各家業者,一一詳細說明:

Harman

Harman顯然是該領域的領導者,該公司2015年收購了Redbend——當時智慧型手機OTA的領先廠商,在新興的汽車OTA領域也佔有重要地位,Harman在2015年還收購了擁有OTA和強大雲端功能的Symphony Teleca。Harman已將這些功能應用到其擴展型OTA服務(包含OTA用戶端和基於雲端的SaaS平台)中,Harman在OTA領域的地位無可爭議,其他參與者正採用各種策略與之競爭。

QNX-BlackBerry

QNX是汽車作業系統的領先供應商,成功地為使用QNX作業系統的OEM提供了OTA解決方案,BlackBerry則提供一個成功部署應用於汽車產業的擴展型OTA物聯網平台。QNX是汽車產業領先的即時作業系統,具有較高的安全等級,可在所有的汽車ECU中使用。

Wind River

Wind River是英特爾的子公司,收購Arynga後開始進入OTA領域,其OTA平台為Edge Sync。Arynga是一家OTA新創公司,具有豐富的電信OTA經驗。Arynga的OTA技術支援熱插拔,可以在不停止系統的情況下升級軟體。

Wind River還為汽車應用提供多種作業系統,例如VxWorks、Wind River Linux、AUTOSAR Adaptive及其Helix虛擬化平台。

Airbiquity

Airbiquity一直專注於為汽車產業提供連網服務,例如用於軟體升級和軟體生命週期管理的OTAmatic平台,也是針對汽車產業開發的多ECU OTA解決方案和資料管理平台。Amazon Web Services (AWS)和Microsoft Azure都提供OTAmatic雲端平台,也可以透過汽車OEM的伺服器對其進行管理。

Toyota和Denso在2019年對Airbiquity投資了1,500萬美元,他們將在OTA和軟體管理方面進行合作,而Wind River和Airbiquity則宣佈將合作開發應用於汽車產業的靈活、開放式OTA解決方案。

Excelfore

Excelfore開發了eSync OTA Pipeline軟體升級平台,可應用於各種邊緣裝置,但主要專注於汽車產業。eSync平台提供擴展型雲端服務和汽車中的OTA軟體用戶端,eSync用戶端還可以提供診斷及相關資料,用於車隊分析與管理。此外,eSync OTA Pipeline可透過Microsoft Azure提供。

Excelfore建立了eSync聯盟,以保證具有OTA功能的裝置互相相容。eSync聯盟目前有11位成員,包括Alps/Alpine、DSA、Excelfore、Faurecia、Hella、Mobica、Molex和ZF等。

許多汽車OEM和Tier 1供應商都在使用eSync OTA平台,資訊娛樂系統供應商也利用eSync產品進行OTA升級。

Aurora Labs

Aurora Labs是一家OTA軟體新創公司,成立於2016年,擁有3,400萬美元的風險投資。該公司目前已開發出好幾項創新的OTA技術,包括一項專利組合。Aurora Labs將其產品定位為:適合未來連網汽車的「自我修復」軟體解決方案。

Aurora Lab的Line-of-Code Behavior技術為OTA和軟體管理解決方案奠定了基礎。這項技術利用機器學習演算法,涵蓋汽車從開發或創建到軟體使用的所有軟體階段。這項技術的用途遠不止空中軟體升級,還可用於開發錯誤更少、更可靠的程式碼。

Aurora Lab的OTA功能實際上在軟體發展過程中就內建了,因此,在通常15年的軟體使用階段,管理空中軟體升級更容易且更划算。這種策略與其他OTA供應商的技術截然不同,其他供應商提供的是售後軟體升級解決方案,其OTA解決方案是在軟體發展完成後提供。它的缺點是部署OTA解決方案需要很長的時間,因為Line-of-Code Behavior技術必須在OEM或Tier 1供應商開發軟體平台期間使用。

Aurora Lab在汽車中批量部署其OTA解決方案可能需要3~5年的時間,從長遠來看,這種解決方案對於由軟體定義的新興汽車軟體健康更具優勢。

Sibros

Sibros也是一家OTA軟體新創公司,成立於2018年,目前擁有1,500萬美元的風險投資。其創始人擁有Tesla和Uber的開發經驗,該公司開發的深度連接平台(Deep Connectivity Platform)可以提供整車OTA升級和資料收集功能。

這個車載平台包含Deep Updater、Deep Logger、Armor網路安全方案,以及引導載入程式,這些產品構成了開發連網汽車解決方案的基礎模組。該平台還提供基於雲端的服務,用於管理Sibros和客戶的SaaS應用。

該Sibros平台提供了以OTA為核心的多種功能,其他應用還包括遠端診斷/預測、車隊管理和分析。它還可以為基於用量的UBI保險、停車和類似的連網汽車應用提供資料。自2019年7月以來,Sibros一直為全球多個客戶提供產品。Sibros的創新在於利用了跨多個連接領域的連網車輛平台,OTA只是其中一個領域。

Tier 1供應商

一些Tier 1供應商透過車載智慧通訊系統和/或物聯網平台提供OTA功能,還有許多Tier 1供應商採用專業OTA軟體公司提供的OTA產品,如表2所列。

Aptiv (原Delphi的一部分)於2017年收購了Movimento。ECU可以透過一個連接到OBDII埠的設備(支援Wi-Fi連接)進行刷新,Movimento在這方面擁有豐富的經驗,其技術已被許多OEM和Tier 1供應商採用,現在Aptiv Connect平台也採用了這一技術。

Bosch也透過其Bosch IoT Suite (物聯網套件)平台提供OTA功能,OTA功能包含在Bosch IoT Rollouts (物聯網部署)平台中,Bosch IoT Suite功能可透過AWS提供。

Continental透過其車載智慧通訊系統提供OTA功能,它與全球衛星通訊領域的領導者Inmarsat達成了協定,為其提供軟體OTA。

Lear也利用其車載智慧通訊系統提供OTA功能。該公司於2015年收購了Autonet Mobile的OTA智慧財產權和主要員工,2017年在其ConneexUs產品中推出了OTA功能。

HERE主要利用OTA功能更新地圖。該公司於2018年收購了Advanced Telematics Systems (ATS)。ATS一直專注為汽車產業開發用於OTA升級的開放原始碼軟體解決方案,並積極支援多個組織開放OTA軟體,如GENIVI、Auto Grade Linux和Uptane等,其中,Uptane是一種安全的OTA軟體升級框架。

OTA將如何發展?

OTA顯示出幾個重要的發展趨勢,尤其是新法規的制定,以及一線汽車OEM對OTA的需求,包括所有ECU在內的整車升級也逐漸成為一個發展重要目標。

新的全球法規UNECE WP.29要求,未來車輛中數億行軟體程式碼必須可以追溯並進行安全升級。這項法規要求汽車製造商對軟體功能有深刻瞭解,以獲得認證所需的資料和證據,該法規可能在未來5~10年大幅改變OTA市場。

OTA功能將成為汽車OEM管理軟體定義車輛所需的核心功能,這意味著大多數OEM都希望對其OTA和相關軟體平台擁有更多控制權。

這些趨勢將帶來新的機會,同時也需要OTA公司不斷創新。在某種程度上,這些趨勢打破了現有的市場格局,為創新型公司提供了更好的機會與成熟OTA廠商競爭。

筆者認為,Aurora Labs和Sibros都擁有獨特的OTA技術,汽車OEM可以在自己的OTA戰略中利用他們的技術。如今道路上行駛的所有連網汽車都需要軟體OTA和網路安全功能,這將催生更多的OTA創新方案。

連網汽車逐漸普及,未來十年將在全球內激增。汽車軟體會越來越複雜,數億輛汽車中正在使用的軟體,其錯誤都需要成本更低的軟體OTA來修復,OTA將成為一項非常有價值的策略,這種遠端軟體升級可以為OEM節省數十億美元的成本。而功能性軟體升級新帶來的營收,將遠遠超過部署OTA功能的成本。

歸根究底,無論是出於品質、安全,還是安全防護方面的考慮,汽車OEM都希望將OTA升級擴展到整車,從而在汽車的整個生命週期內,透過新特性和新功能來不斷改善消費者體驗。

(參考原文:OTA Software Updates: Where Are We?,by Egil Juliussen)

 

 

 

 

 

 

 

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