特斯拉的“空中升级”技术—— OTA

《消费者报告》测试Tesla Model 3的时候发现，已经量产的Model 3在紧急制动性能和用户控制界面存在严重问题，导致Tesla Model 3未被评为“推荐汽车”。

在测试组的审查中，最重要的问题是96-0的紧急制动性能：“特斯拉96kph的刹停的距离是46.3米，刹车距离比很多测试过的其它汽车要差得多，比全尺寸皮卡福特F-150还多2米。“

特斯拉首席执行官埃隆马斯克还表示，特斯拉将根据需要通过OTA(over-the-air )的方式更新软件来解决该问题。

马斯克在推特上写道：
“很奇怪。 Model 3的设计具有超好的刹车距离，而且其他测试机构已经证实了这一点。 如果存在车辆间的差异，我们会找出问题。可能只是一个固件优化的问题，在这种情况下可以通过OTA软件更新来解决。”

究竟什么是OTA？
三年前，大家对于汽车OTA升级这个概念，甚至连想都没有想过，任何一个小的改变都需要回到4S店完成，不过当这个汽车OTA升级的概念首先被特斯拉提及并实现的时候，大家似乎发现了新大陆，原来智能汽车的未来，在互联化的基础上可以实现更多可能。

OTA英文全称是Over-the-Air Technology，即空间下载技术的意思。通过网络从远程服务器下载新的软件更新包对自身系统进行升级。其实这个概念在手机行业由来已久。

OTA升级对于智联网汽车的意义还有更多：

1、快速修复系统缺陷
传统汽车在用户行驶验证中出现了系统方面的缺陷，而这些问题的解决办法只有一个，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。而OTA技术则可以通过远程快速的通过数据包的形式完成缺陷的修复，大大避免了持续数月的进厂召回带来的风险。

2、快速迭代、提升产品和使用体验
由于在产品设计中的硬件的超前配备，智联网汽车操作系统可以通过一次次OTA升级，不断给车主逐步开启新功能，优化产品体验，进行快速迭代，提供更加优质的系统服务。真正让车主感受到什么是“常开常新”。

3、节约双方的时间和金钱
传统的召回是需要走内部及外部审批的过程，时间和金钱的成本都非常高，通过OTA升级的形式，可以大大降低由于软件缺陷带来的召回成本，把这个钱省下来给大家研发新产品不好么？

汽车OTA的升级方式是怎样的？
汽车OTA升级分为两类，一种是FOTA（Firmware-over-the-air，固件在线升级），指的是给一个设备、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（Software-over-the-air，软件在线升级）。那些看上去离使用者更近的应用程序和地图OTA，都属于SOTA的范畴。FOTA相比SOTA更具挑战性。

无论是FOTA还是SOTA，都在实际操作中被分成三个阶段：
1、生成更新包；
2、传输更新包；
3、安装更新。

更新包里不仅仅有要修复的缺陷或者要加入的新功能，分发包的更新顺序、更新前和更新后需要做哪些验证检查等等，都会被打包到这个文件里。

生成之后，更新包会被发到一个OTA云服务器平台。在汽车行业，这个平台一般由OEM管理，在收到更新请求后，更新包通过网络被下载到合适的车载模块和特定的ECU。一辆车可能有多个设备需要更新，车端会安装3G/4G/WIFI通讯模块，也会由一个网关统一下载接收更新包再做具体分发。

下载好的更新包会正式更新，用新的镜像文件替换掉旧版本。整个过程会有更新软件随时监督：正确的更新包是不是被安装了，更新任务是不是已经顺利执行完毕……OTA的过程可以不是连续的，并且能支持任意点对点的软件版本更新。

一般情况下车载系统每次开机时，升级应用程序会自动检测是否有新版本可以升级。另外，用户也可自己运行升级应用程序去检测是否有新版本。此过程与手机检查系统更新方式基本一致。

这种升级方式是最方便的，唯一的缺点是耗流量，不过对于车主来说，暂时不需要过多的担心，品牌方会在这其中承担绝大部分的升级流量费用，用户只需要提供良好的4G信号环境就好了。

不过这里面有几个问题需要说一下：
1、不同车型的系统适配
2、不同品牌的系统适配
3、同车型不同配置的系统适配
4、同车型不同系统版本的适配
5、不同车型不同配置不同品牌不同系统版本的适配

如果把这些问题穿插起来，你会发现跨品牌、跨车型、跨版本的OTA系统升级，将是一件工作量巨大的系统工程。甚至也超乎我们的想象。

当然OTA其实也包含很多其他方式，比如说，
1、通过官方渠道下载最新升级包以U盘形式升级
2、为4S店提供升级包，用户至品牌4S店完成线下系统升级（貌似又回到过去。）
3、......

在升级中还会碰到什么问题？
当然是数据安全啦。OTA升级的安全要考虑三个阶段：第一是云端服务器端的安全，第二是车辆端的安全，第三就是车辆和云之间的通讯。

OTA升级基本流程中的安全防护来说，主要包含了升级包的加密与签名，服务器端对于升级包的安全存储，基于身份验证建立安全链接通道，以及汽车端信息安全防护，对升级包的验签和解密管控。最终甚至还要通过专业第三方的渗透测试来验证OTA的信息安全防护能力达到预定的防护等级。

但OTA并不能解决全部的问题，一些传统车型在出厂前ECU不具备bootloader的，OTA也是万万没有办法的，一些软件的缺陷和故障依然需要通过进厂的形式升级处理。

手机和汽车OTA的升级本来就因为产业形态不同而导致最终的处理方法千差万别，这种对于是对智能汽车OTA升级的一种鞭策，当然也是一种误解。

咨询机构IHS的预测显示，汽车制造商从OTA软件更新中节省的成本将从2015年的27亿美元增长到2022年的350亿美元。大部分的开支节省来自OTA对信息娱乐系统和远程信息处理系统的更新。控制发动机，制动器和转向器的ECU在OTA方面仍然还有上面提到的诸多难题要攻克。