什么是OTA ?

OTA（Over-the-Air Technology）中文翻譯就是空中下載技術，即通過移動通信網絡的空中接口對遠程 設備進行數據及應用進行遠程管理的技術。

OTA 大體上可分為兩類: FOTA（Firmware-over-the-air，固件在線升級）：指的是給一個設備、ECU 閃存下載完整的固件鏡像，或者修補現有固件、更新閃存。例如它可以升級咱們車輛的轉向系統，讓我們的駕駛操作更 加輕松，升級油門踏板的反應力度，讓加速更線性舒適等等，總之相比SOTA而言，FOTA技術含金 量更高。

SOTA（Software-over-the-air，軟件在線升級）：那些看上去離使用者更近的應用程序和地圖 OTA，都屬于 SOTA 的范疇。例如我們升級多媒體系統更換操作界面、主題，甚至是更換儀表盤顯示風格時，用到的基本都是這種SOTA的升級方式，這也是如今我們自主品牌汽車OTA升級主要方式。

OTA的價值

運營商和無線終端制造商將FOTA視為避免設備召回、減少客服電話和降低運作執行成本的寶貴能力。由軟件和固件缺陷引發的召回成本平均每部設備在50 – 100美元之間。通常情況下，運營商和原始設備 制造商會洽談召回費用，每箱設備有時甚至會飆升到數百萬美元。此外手機軟件應用的缺陷會直接影響設備制造商和移動運營商的品牌形象。FOTA為運營商提供了一種能力，既能及時將最新款的無線終端設備推向市場，同時又能避免設備召回、品牌受損和消費者個人數據的丟失。

修復缺陷

隨著汽車功能應用復雜化的加劇，軟件潛在的缺陷也在不斷增加。此外，上市時間對于汽車極為重要。在很多國家，一級運營商都會在每年定期推出自己的設備。這些因素使得設備完整性在上市時無法達到最高水平的概率大大增加。當某個緊急級別的缺陷被運營商發現時，OEM需要盡快提供一個解決方案，并創建通過測試的固件修復版本，由運營商無線分發給受到影響的用戶。低級別缺陷可與新功能和/或性能改進積累成為一次主要更新。 

新功能 

當設備上市后，很多新功能新應用可以通過固件無線更新的方式獲得并進行激活。目前，全球已有很多 領先廠商和運營商會在消費者購買移動終端后推送這項服務。消費者也可定期自行查詢是否有新的固件/軟件更新版本，并擇期安裝、更新。 

優化性能

移動設備的性能是影響消費者用戶體驗的關鍵參數之一。電池壽命，吞吐量和響應能力都會顯著影響設 備在市場上的成功。在某些情況下，設備在出貨時，其性能并未得到全面優化，只有隨后通過無線方式獲取更新版本。 

機遇 

在新能源汽車領域，尤其是國內，OTA 服務提供商會迎來比較大的機會。一方面是政策推動?！峨妱悠囘h程服務與管理系統技術規范》規定從 2017 年1 月 1 日起，新生產的 全部新能源汽車安裝車載終端，通過企業監測平臺對整車及動力電池等關鍵系統運行安全狀態進行監測和管理。按照國家標準公共服務領域車輛相關安全狀態信息要上傳至地方監測平臺。在信息上行監管的同時，電 池（主要指 BMS）、電機、T-box 都會產生 OTA 需求，車端增加自檢、遠程查詢、遠程參數設置和遠程升級功能也會成為一種新趨勢。另一方面在于核心技術的掌握。和傳統技術不同，整車廠在新能源汽車領域更有機會掌握一些核心技 術。在新能源領域實現OTA，對整車廠來說也更為可控。

OTA通訊架構圖

OTA的廣泛用途

FOTA解決方案有哪些功能要求

? 100%可靠性—即使在設備斷電或網絡通信故障的情況下，更新過程也不受影響。

? 增強的安全性—FOTA解決方案中的安全機制能夠保證FOTA進程的完整性。? 獨立的客戶端解決方案—客戶端與服務器未綁定在一起；設備上的FOTA軟件可與任何管理服務器協作

? 增強的消費者體驗—FOTA解決方案為消費者提供的信息貫穿更新的全過程，如進度條或預定義的信息。? 差分包大小—更新包已被證實是最小的，既可節省網絡帶寬又可節約下載時間。

汽車OTA難點和關鍵技術

保證安全

OTA 安全要考慮三段：第一段是云端的服務器端的安全，第二段是車輛端的安全，另外就是車輛和云之間的通訊。這三段不僅使用認證，還要使用加密。形象的說明：" 加密，是不讓別人看見我傳輸的是 什么內容。認證，就是確保車輛端、云端是我期望的、認可的對象。"比如車機進行軟件升級時，要發 出認證請求到服務器；服務器收到車端請求信息后，發回反饋，要求發送數字證書自證身份。車端發送數字證書到服務器端；服務器對數字證書進行校驗是否存在問題；驗證無誤后終端管理系統向終端發送 驗證結果，這時才可以開始進行相應的軟件升級。更新包會被加密后傳輸到車端，在 T-box 解密后再分 發到車機。另外一個比較重要的車端部分是網關，可以避免 ECU 與聯網的遠程信息處理單元直接接觸，提高了 OTA 更新的安全性。FOTA 相對 SOTA 要更具挑戰一些，原因之一在于集成固件更新安裝 程序的閃存都比較小，FOTA 更新包和更新軟件要能在車輛嵌入式設備的小內存中完成安裝。因此更新包會盡可能地壓縮大小，一般會被壓縮到原始大小的 5%。

傳輸效率 

為了保證效率，在技術上我們會用到差分更新的方式，也就是比較新舊版本之間的差異，生成差異文 件。當新舊文件差異不是特別大，就可以只傳輸差異文件。差分更新的核心技術是各家供應商掌握的字節差分算法。比如為特斯拉提供OTA技術的Redbend（一家以色列軟件供應商，2015年被哈曼收購），其中一項技術是將更新包碎片化分成多個小的數據流文件，在有限帶寬的網絡中分發，設備獲取多個短小文件的同時進行更新，主要解決的就是汽車內微型 ECU、M2M 模塊等微型電子設備性能存在局限性的問題。比如汽車更新一定不能影響車輛的安全行駛。車的環境可能會發生很多變化，例如進入到隧道、地下車庫這些沒有信號的地方，出現異常的時候，需要車輛端的電子零部件能夠應對不同的外界環境，做好保護，并且在升級失敗的時候完成自恢復。