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概要

OTA技术在智能网联汽车大趋势下的发展

讲了OTA技术从物联网边缘设备兴起，而后在智能手机上开始发展、大规模应用，开启了OTA技术在智能终端的应用。2012年特斯拉发布的ModelS，也正是它将OTA技术带入到汽车行业中。随着汽车由电动化到智能化的发展，OTA技术也已经从一家车企逐渐渗透到多家，以及整个汽车产业上下游行业。

图1特斯拉历年的OTA次数

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汽车行业为何要引入OTA

随着“软件定义汽车”时代的到来，智能汽车在现代人生活中扮演着越来越重要的角色。而汽车实现智能化的前提则是必须具备汽车OTA功能。OTA具备的主要优势如下：

1.具有成本效益：OEM可以通过一个统一界面的无缝管理一系列设备的固件更新，在汽车的整个生命周期内。这样可以大幅降低成本，提高效率。

2.持续改进：在车辆到达车主手中后，可以修复错误或者迭代增加产品服务功能。这样会降低召回和线下维护更新的成本；

3.可以快速升级修复软件代码缺陷：随着市场车辆功能复杂度提高，软件漏洞造成的汽车召回风险持续攀升，目前高端汽车的整车代码量已经突破1亿行，即使按照能力成熟度集成模型5级最高软件标准开发，仍有0.32%的代码缺陷率，使用OTA升级可减少主机厂50%的汽车返修成本；

4.可扩展性改善：FOTA更新使OEM能够在汽车发布后向基础架构添加新功能，而无需线下召回，物理访问车机升级固件；

5.加快产品上市时间：开发人员可以在特定的车辆设备上部署测试新功能，测试达到上线标准后，即便车辆仍在生产线上或在经销商门店，也可通过车辆OTA的稳定连接和持续在线特性发送固件更新。

统计数据显示，预计未来五年软件定制市场的年均复合增长率约为30%，2023年全球汽车软件定制市场规模有望达到275.42亿元（如图2所示），因此主机厂可OTA升级的软件潜力及效益可观。

图2:全球汽车软件定制市场规模及增速

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OTA技术在汽车行业发展情况

汽车OTA是一种包含云、管、端三部分的远程无限升级技术。OTA升级对象涵盖汽车动力控制系统、信息娱乐网联系统、安全控制系统、底盘电子系统、车身控制系统、自动驾驶系统等。OTA升级经历4个阶段，从最初对T-BOX进行OTA升级，到2012年特斯拉ModelS第一次OTA升级，再到2021年众多车企纷纷布局OTA，新能源汽车OTA经历了从零部件OTA到整车升级FOTA以及企业级OTA阶段，未来OTA产业将在更强的监管力度下往全产业链协调方向发展。随着中国新能源汽车行业的快速发展，汽车OTA需求和应用逐渐增多，OTA升级对象也从单个零部件逐渐扩展到大部分汽车固、软件，汽车核心功能域也逐渐对OTA升级技术开放。

图3:OTA网络架构图

未来OTA产业将在更强的监管力度下往全产业链协调方向发展。OTA在安全保障的前提下解锁汽车更多关键ECU，同时受益于大数据的积累和全产业链的高度协调，预测性预埋硬件和预测性软件升级或将成为可能，未来汽车或将在一段时间内获得硬软件持续改进的潜力。

图4:OTA发展的历程

目前几乎大部分的车企召回都需要物理修复，但2020年1月以来，特斯拉的17次召回中有7次（即37%)?是通过OTA更新解决。

早在2018年中旬，美国权威杂志《消费者报告》报告：特斯拉Model3在60Mile/h(约97KM/h)的时速下，制动距离为152英尺(约46.3米)，因为制动距离过长，而将Model3列为不推荐车型。随后马斯克在社交媒体表示Model3刹车系统确实存在一定缺陷，特斯拉将通过OTA推送固件升级，将刹车距离缩短6.1米。

传统汽车厂商也在逐步利用OTA提升用户体验：

?2016年11月，丰田汽车宣布将采用OTA技术更新汽车电子控制单元，并且讨论了车辆上市后通过OTA追加新功能的可能性。

?2017年5月，福特首次通过OTA技术为搭载Sync3车载系统的车型新增功能。

?2017年7月，沃尔沃与HERE地图签署合作协议，未来将可使用OTA服务升级地图。同期，通用宣布在2020年前推出能进行OTA的信息娱乐系统。

图5:部分车企车辆召回次数及方式统计

（2020-1到2021年末）（来源：路透社）

虽然许多OEM都实现了OTA，但目前个主机厂的OTA技术应用深度不同，造车新势力和个别传统车企可以实现全领域的OTA，但大部分主机厂还只能实现座舱娱乐域和智能驾驶域的OTA。

图6:部分主机厂OTA情况

汽车OTA分为两类，包括?FOTA（固件在线升级）和SOTA（软件在线升级）；FOTA（固件在线升级）指的是给一个零部件的ECU闪存下载完整的固件镜像，或者修补现有固件、更新闪存。而固件之外的软件更新，就是SOTA。

图7:OTA方案架构示意图

图8: