软件定义汽车，OTA技术有多重要？

回顾十年前，驾驶还仅仅是方向盘的转动和油门刹车的衔接，对于绝大多数人来说，根本谈不上驾驶乐趣；十年后，随着一块又一块的智能大屏幕进入到汽车中，逐渐丰富的车机系统为驾驶体验增添了新的色彩，驾驶已经不再是简单的车辆操控，汽车已经从交通载体升级为一个生活空间，已然成为人们生活的调味剂。甚至有人愿意在车里面对疫情隔离，通过车载软件，他们确实可以完成导航、点外卖、看书听歌、玩游戏等一系列任务，座舱软件也让智能座舱成了大家的第二居所。

但同时，软件对汽车的影响也在不断面临挑战，车企要如何面对更新迭代速度越来越快的软件系统和应用程序？Plug and Play 移动出行团队认为，OTA技术将在软件定义汽车中起到更新核心的作用。OTA作为车机系统背后的运营载体，如汽车智能化浪潮下一阵风，助力其加速发展，OTA的意义也不再局限于over the air（空中下载），而是成为opportunities to auto（面向汽车行业的一次机遇）。

6月18日智己L7刚刚迎来首批车主交付。这款车型的核心亮点之一在于可以实现全域深度OTA。尽管在交付的时候改款车型已经搭载全速域自适应巡航等基础辅助驾驶功能，但无论是车主还是软件开发者都期待后续通过OTA定制升级更多功能，如高速高架NOA、高精度自动泊车等现在还无法体验的驾驶感受。

// 近年汽车OTA升级组件

除了智己L7，各大车企也都将ADAS与自动驾驶模块（包括自动泊车和自动变道等相关的更新和改进）作为OTA的重要内容。随着辅助/自动驾驶的逐渐成熟，加上国家政策管理，法规和保障逐渐完善后，OTA的竞争未来主要在辅助驾驶这一块上。

其次是车机之间的座舱类更新，比如交互更新等出现频率也极高，一方面，目前很多主流应用不是很符合车内场景的使用习惯，车主使用车机的效率还有很大的提升空间；另一方面，车机方面的改进，UI改变都能给车主明显的感知。

// 国内外车企OTA升级频率、内容对比

 1. 国内车型升级范围广，而国外基本上是对2019、2020年的车型进行升级。蔚来的NIO OS 3.0.0覆盖现售车型；奥迪升级覆盖的车型为2019、2020款奥迪e-tron 55。

 2. 国内车型OTA升级频率快，且每次升级比较丰富；国外车型的升级频率较慢且升级内容少。蔚来汽车的OTA软件升级2021年频率达到5次，每次更新的内容涉及较广。宝马的OTA升级服务在2018年之后开始提升市场份额，但目前仅扩展到信息娱乐系统并购买和安装可选设备功能，此外高级驾驶员辅助系统(ADAS)可以进行有限的OTA升级。

 3. 国内车型OTA升级可以借助内部系统，步骤较为简单，国外车型升级步骤较为复杂。蔚来、小鹏的OTA升级通过自身的升级系统，接收安装包后进行安装即可完成升级；奥迪的OTA升级只针对其车辆地图这类更新是定期发送的，可以在家里通过Wi-Fi连接完成，遗憾的是目前的e-tron所有者任何其他软件更新必须由经销商手动完成，过程较为复杂。

// 新能源汽车与传统汽车的OTA渗透率现状

整体而言，OTA整体渗透率处于逐年提升的状态，且新能源车的渗透进程快于燃油车。目前纯电车的OTA渗透率已达40%，远高于整体汽车7%的渗透率。目前25万元以上车型的OTA渗透率较高。

· 对比传统车企，新势力汽车企业软件以自主研发为主，更注重用户体验：新势力汽车企业软件大多采用自主研发，对升级内容有更多自主性。而传统的主机厂更多依靠的是供应商提供。此外新势力车企的升级包推送更为便捷。最后，传统车企零部件供应商众多，整合能力不及新势力车企；此外新势力汽车企业更加注重用户体验感方面的升级，比如理想汽车将卡拉OK带上车，特斯拉开发了车载游戏等，更加注重的是车载娱乐设施的更新，传统车企更加注重的是硬件设施的更新。

//大多数车企采用第三方OTA方案

OTA是一种基于汽车网联的远程升级功能。大多数整车厂以采用第三方OTA方案为主，而非自己开发OTA平台。根据高工智能汽车研究院数据显示，目前国内大多数自主品牌及合资品牌仍以采用第三方OTA方案为主，尚未具备足够的能力或相应的组织结构来开发、交付及扩展OTA软件平台。

· 合作模式：

供应商与OEM合作趋向灵活，其OTA合作模式主要有三种：

 1) 交钥匙工程，搭建软件付费，提供端到端整体解决方案；

 2) 完全新功能搭建，项目开发验收；

 3) 按需（功能模块）付费等。

软件科技的升级和进化离不开需求的驱动和技术的爆发，诸多车企究竟是出于哪些技术爆发点，让他们在此刻选择了OTA升级的技术路径呢？

//市场中需求侧和技术侧双向协同，推动了OTA的发展

· 5G技术强化了OTA能力；

· 越来越多的汽车主机中引入了5G技术，从数据传输速度和覆盖范围层面增强了OTA的服务能力；

· 自动驾驶/无人驾驶技术发展迅速；

· 随着自动驾驶技术的不断推进，在未来能够通过OTA实现算法和地图的更新，L4级自动驾驶系统也有望在OTA的帮助下，得以快速实现；

· 电子架构和软件复杂性提高；

· 电子电器架构的不断演进及软件复杂性的提高，对OTA流程带来不同的变化和需求，增强了相应的处理能力。

对于车企来说，采用OTA的核心原因是为了达到降本增效以及研发流程优化的效果。

// OTA核心作用：降本增效，节省车企召回成本，实现软件付费新方式为车企赋能。

· 降本：快速修复系统缺陷，节省软件找回成本

传统汽车在用户行驶中出现了系统方面的缺陷，解决方案是汽车厂家启动召回程序，在用户收到召回程序后返厂进行系统的统一升级。传统模式对时间和金钱的成本消耗都非常高，但通过OTA方式可以有效提高召回效率、完成率和时效性。

· 增效：为车企带来额外营收，实现软件收费的突破

随着车载软件种类的增加，汽车销售时的利润已无法支撑汽车全生命周期内的软件开发成本，所以汽车制造商通过软件升级的方式可以在产品售出后通过增加功能的方式继续获得收入。

// OTA对汽车研发流程和质控体系的影响

对于车企来说，OTA不仅仅是关乎技术，还会影响汽车的研发过程，质量管控体系。OTA是互联网思维渗透到车企的体现，汽车生产过程中通过OTA节约成本和时间，可以完成快速迭代，并对新产品进行相应的规划，压缩产品开发周期，终身研发。

尽管OTA技术得到了不断的改善以及更多的应用空间，但OTA想要落地，离不开OEM主机厂在云端和用户在本地侧的双重配合，缺一不可。

//OTA面临的主要挑战

从技术问题(云端)来看，OTA面临电子电器架构(内部)和网络安全(外部)两个问题。从意愿问题(用户)来看，OTA技术面临造成行车安全隐患及个人隐私泄露，缺少更新暂停功能，功能推荐和广告推荐令人反感，升级后对硬件造成损坏的可能以及升级后配置缩水五个问题。

· 对于传统分散EE架构车型，ECU模块多，耦合难度大：汽车内部各个控制器是有安全防护，完成全部步骤是十分繁琐的。这个过程类似于我们给电脑的硬件升级驱动程序，整个过程需要较长的时间和算力；

· 对于汽车内部通讯网络，传输速度较慢，更新时间长：汽车不同于手机或电脑，现在主流的还是采取CAN网络，实际的传输速度要远低于理论速度，传输一个100M的文件，消耗的时间可能高达几个小时。

//OTA代表企业和TIER1供应商现状

以Harman和BlackBerry为主导的海外供应商，目前占据市场主要份额，更受到老牌车企青睐；国内企业想要达到一定高度，还需要一定的时间。

目前市场上主要竞争者数量在5-6家左右，这类供应商均为成立20年以上的老牌汽车软件供应商，在汽车OTA兴起后开始不断收购/扩招OTA团队，以Harman和BlackBerry为代表的企业目前长期处于欧美、日韩主机厂OTA市场的领导地位。

Harman——基于云的SaaS扩展型OTA平台，代表客户包括特斯拉。

基本介绍：于2015年收购了Redbend和Symphony Teleca。Harman已将诸多功能应用到其扩展型OTA服务（包含OTA客户端和基于云的SaaS平台）中。Harman在OTA领域的地位无可争议，其他参与者正采用各种策略与之竞争。

BlackBerry——OTA与QNX操作系统及物联网平台整合。

基本介绍：BlackBerry提供一个成功部署了应用于汽车行业的扩展型OTA的物联网平台。QNX是汽车行业领先的实时操作系统，具有较高的安全等级，可在所有的汽车ECU中使用。

Aptiv于2017年收购了Movimento。ECU可以通过一个连接到OBDII端口的设备（支持Wi-Fi连接）进行刷新，现在Aptiv Connect平台也采用了这一技术。

也有一些一级硬件供应商通过车载智能通信系统和/或物联网平台提供OTA功能，还有许多一级供应商同样采用收购或者合作的方式，与专业OTA软件公司一起提供OTA产品。

Bosch通过其Bosch IoT Suite (物联网套件) 平台提供OTA功能。Continental通过其车载智能通信系统提供OTA功能，它与全球卫星通信领域的领导者Inmarsat达成了协议，为其提供软件空中升级。

Lear通过其车载智能通信系统提供OTA功能。该公司于2015年收购了 Autonet Mobile的OTA知识产权和主要员工，2017年在其 ConneexUs 产品中推出了OTA功能。

目前整体OTA市场已被大厂（OEM合作企业）垄断，主机厂、供应商等也在逐渐发现自研软件系统的重要性，留给初创企业的空间不足，然而OTA行业涉及技术供应商极多，有其他潜在发展空间。Plug and Play将从性能、安全、集成和使用四个方面来对OTA的发展进行展望。

1. 性能——对应不同域控制器供应商：

· 降低车内通讯网络复杂性，车载ECU刷写应尽可能采取并行刷写模式，选取刷写时间最长的节点优先处理等设计原则。

· 版本管控：版本管控对于OTA来说很重要，因为车型和ECU版本众多，各版本也存在差异。

2. 安全——对应隐私计算算法、可信硬件和安全算法供应商：

· 异常处理方案。在OTA传输过程中，会出现诸多故障，车载ECU必须支持软件回滚、断点续传、丢失重传等处理机制。

· 安全是OTA优先考虑的内容，也是当前OTA的一项挑战，必须从硬件、软件、云端几个方面，尤其是三者之间的传输应用来解决。

3. 集成——对应主机厂&TIER1内部推动：

· 简化车内 API 接口同时增加 MCU 对多个系统的集成化控制。

4. 使用——对应造车新势力、车友平台、垂直媒体等：

· 通过用户及社群教育，让用户理解OTA升级的要点与需求。

针对主机厂和技术供应商，Plug and Play认为两者的发展机遇和路径不同。

· 对主机厂：主机厂OTA能力，决定其转型成功还是失败。目前已有多家车企推出软件打包和OTA更新收费服务，尤其造车新势力在商业模式上步伐更快，主机厂想要抓住传统汽车到智能网联汽车的转型机会及互联网式的营销模式，需要扩大其在软件方面的能力。考虑到传统车型实施OTA难度较大，从子品牌新能源车入手开始集成并降低网络复杂度，采取和第三方供应商深度绑定合作的同时，增强内部软件团队能力。

· 对技术供应商：目前国内汽车OTA供应商也已被巨头（博泰车联网、斑马网络、哈曼、Excelfore、Airbiquity、艾拉比、科络达、博世、大陆、德赛西威、东软、均胜电子等）占据为主，且OTA的系统研发需要大量时间沉淀网络拓扑结构的通路，以及和车企、用户建立信任关系，对初创企业较不友好。新成立初创公司需先和传统主机厂建立紧密合作关系，才能进一步掌握更多OTA能力；新势力造车厂均已有较强内部软件团队，对外部供应商需求更小。然而OTA行业跨度大，未来普及空间大，任何一家现存的OTA技术供应商都需要采购其他软硬件供应商，包括域控制器、接口、数据安全的能力，因此产业链机会仍然存在。

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