一、OTA技术背景

        在21世纪，计算机技术、物联网技术、移动通讯技术取得了巨大的成就，这些技术的发展使智能网联汽车越来越多。智能网联汽车在各行各业，例如：交通调度、工业现场、物联网设备、智慧城市、军队武器装备等，发挥出巨大作用。然而由于测试方法与条件的限制，任何一个产品在刚刚上市的时候，产品的功能多多少少存在某一方面的缺陷，一是需要快速占领市场而减少研发周期、二是系统设计不完善、三是随着环境的变化，产品的功能不再适应新的环境，产品的功能需要发生变更。要升级传统汽车软件、固件，根据传统汽车制造厂商的经验，一种方式将汽车系统终端返厂，重新写入新的车载系统，一种方式是汽车用户将汽车驾驶至特定的场地，通过手持硬件设备对车辆控制器进行写入新的系统。由于有些车载设备固定在工程现场上不方便动工、有些还分布在偏僻的地域，两种方式都在某种程度上造成车载系统功能升级更新、不及时、不便捷的问题，既造成了汽车用户体验差，也给汽车制造厂商造成不必要的成本。

        针对车载系统升级更新不便捷、成本过高、实时性不好的问题，可采用智能网联汽车安全远程升级技术方案。所谓智能网联汽车安全系统远程升级技术是指利用4G/5G移动通信技术、安全加密技术、车端通讯技术、云端技术等，传输最新版本车载系统软件、固件，从安全远程服务器下载最新版本车载系统软件、固件并安装，确保车载终端软件、固件安全及时更新，不再需要设备维护人员赶赴现场或抵达特定地点升级，有利于节约企业运营成本，同时也减少了社会资源的不必要浪费。

        商用车不仅仅是“一辆大汽车”，其驾驶室已经变得更像一个驾驶舱，充满了电子设备，为驾驶员提供从天气到交通的多种信息，再加上各种传感器，它可以监控从车速到车辆磨损以及驾驶员的表现，卡车驾驶员必须跟踪的不再仅仅是道路和他们的交货时间表。卡车上的各种设备和传感器可以看作是智能手机上的应用程序，需要及时下载最新版本，而无需用户了解任何编程知识。从而带来以下技术革新和用户体验。

        (1)OTA 技术不需要把卡车开到服务站，用户也不需要掌握更新的各种技术，用户在行驶路线上就可以完成升级，这可以大大降低更新成本。

        (2) 虽然许多车队在购买时都会设置其运行参数，但车队的需求会随时间而变化。选择适当的发动机参数可以最大化卡车性能和生产率，同时减少故障率。调整车速限制和行驶路线可以优化燃油经济性和减少环境足迹。选择合适的轮胎、制动系统和车辆重量可以平衡燃油使用和性能。优化车队管理和监控系统可以提高效率和成本效益。因此，选择正确的参数和策略对于卡车运营的成功至关重要。

        (3) 参数更新提供了灵活性，使车辆所有者能够在多种优化的操作模式之间切换，可以帮助卡车如何应对其应用环境，例如从干散货车转向液体罐车，或在不同地形运行多条路线，尤其是有利于在不同交通法规管辖的地区之间运营的公司。

        (4) 最受客户欢迎的更新是更改车辆道路限速和怠速关闭设置，这些参数更新可以提供卡车定制，以符合州或国家的规则，并提高燃油效率。

        (5) 通过采用OTA流程，车队可以保持最新状态，轻松地预防问题。例如，一些使用沃尔沃发动机驱动的沃尔沃卡车出现过一个奇怪的涡轮相关故障代码，在服务站对涡轮增压器进行检查并未发现问题，但上路后又出现相同问题。最后发现出现故障的卡车均行驶在落基山脉高海拔路线，涡轮增压工作， 但对于稀薄的科罗拉多山区空气来说，参数过于保守。随后沃尔沃更新了涡轮参数，推出了发动机更新，解决了问题。

        (6) 发动机升级以及根据天气、地形条件、挂车装载或空载调整发动机、变速器参数都将有助于提高效率，尽管很难明确由于更新带来的典型效率提升数值。

        (7) 另一个重要原因是安全。发展OTA技术的最大动力之一是安全。鉴于这项技术“监督”了卡车上的所有监控系统，它还可以发现并防止重大召回。从统计上讲，当发生重大召回时，只有70%的车辆能够得到修复。OTA技术可以识别个别车辆的具体问题，通知驾驶员和制造商，这样就不会忽略问题了。

二、OTA技术国内外相关技术及产业发展现状和趋势

        OTA升级服务的发展已经成为商用车领域的一个热点话题。商用车OTA升级服务在过去几年迅速发展，预计未来几年将继续保持高速增长；其服务的功能越来越丰富，包括车辆诊断、车载娱乐系统升级、车辆安全系统升级等。商用车用户对OTA升级服务的需求也在不断增加，他们希望能够及时获得车辆的最新功能和安全升级，提高车辆的使用效率和安全性。商用车OTA升级服务的技术也在不断创新，包括车辆数据分析、云计算、人工智能等技术的应用，提高了OTA升级服务的效率和精度。 目前，商用车OTA升级服务已经成为国内外商用车制造商和第三方服务提供商的必备服务之一，越来越多的商用车制造商开始将OTA升级服务纳入其产品规划之中。

       （一）、 行业标准现状

        从全球范围来看，各个国家地区以及主要的国际性联盟，都在尝试制定远程智能服务标淮。2016年12月由英国和日本作为主席国，成立了专门的汽车信息安全标准任务组UNTask Force on Cyber security and OTA issues(CS/OTA)，围绕汽车网络安全数据保护和软件升级OTA三部分开展国际法规及标准的制定工作，国际电信联盟(ITU-SG17)也全面参与了该任务组的相关工作。美国汽车工程师协会行业技术联盟（SAE ITC）下设的车辆健康状态组件和系统（Health-Ready Components and Systems）联盟，致力于集成车辆健康管理（IVHM）的应用，联盟成员包括贝尔、盖瑞特、通用汽车、全球战略解决方案有限责任公司、SafeRide 技术、VHM 创新有限责任公司、沃尔沃集团卡车。2018年4月发布SAE JA6268《健康就绪组件的设计和运行时信息交换》为解决设备制造商及其供应商之间交换信息障碍，通过强化监测和报告自身状态，并结合预测分析，减少现场故障和计划外维护。

        （二）、国外发展现状

        国外卡车制造商正发展商用车OTA升级服务较早，相关技术比较成熟。其中，沃尔沃卡车、麦克卡车的用户可以随时进行无限次OTA参数更新，因此他们能在各种地形和运营条件下，提高运输效率和生产率。戴姆勒北美卡车公司则致力于将OTA技术应用于车队管理和设备健康管理方面，为车主提供更加全面和高效的服务，同时也推动了卡车产业的智能化、数字化转型 。

        2018年，麦克宣布推出了新一代OTA升级平台“CarLife Plus2.0”，支持更多的硬件设备和车型，同时提高了数据传输速度和安全性。2019年，麦克卡车将由驾驶员激活的OTA更新作为Anthen、Pinnale和Granite车型的标配，用户方便时可以进行软件和参数更新，可以指定谁有权限激活更新，让驾驶员或指定的技师使用口令进行更新。提升产品性能的软件更新会在 13 min 内完成，而驾驶员激活的参数更新一般在 1 min 内完成， 且可以同时更新多个车辆。

        沃尔沃卡车公司在2017年开始提供其发动机的OTA升级，并在2020年第4 季度开始提供Driver Display Activation特征，允许驾驶员在任何时候更新软件和参数。尔沃卡车(北美)公司(VTNA)用户可以选择一个或一组参数的扩展来控制汽车，例如最大车速、巡航速度、怠速关闭时间、沃尔沃I-shift变速器换挡逻辑或其他设置。“管理远程更新”使用户能决定何时何地给车辆下载参数规范，保证根据实际运行环境智能地配置参数。

        戴姆勒北美卡车公司在2019年至2021年期间一直为其由车队管理者控制的 Detroit Connect Road提供产品更新服务，除了行驶速度，它还允许根据时间和温度来更新巡航速度和怠速停机。Freightliner车队管理者可以查看驾驶员行为指标和车辆性能参数，例如燃油经济性、采用高挡行驶的时间和采用巡航控制的时间。

       （三）、 国内发展现状

        国内OTA在线升级技术在商用车领域的发展较晚，相关技术并不成熟，只能实现一些基础的软件更新服务。OTA应用方面汽车远程故障诊断技术研究较多，研究时间也有10年以上，主要集中于主机厂和高校之间。

        北汽新能源在2018年推出了OTA升级服务。通过北汽新能源APP，用户可以随时随地对车辆进行升级和诊断，包括车辆的软件、硬件、功能等方面的升级，提高了车辆的使用效率和安全性。吉利汽车在2019年推出了“i-Link智享云”服务，该服务可以通过云端更新车辆的软件和地图数据，提高了车辆的性能和导航准确性。此外，该服务还可以提供车辆的实时监控和故障诊断信息，帮助用户更好地管理车辆。上汽集团在2019年也推出了OTA升级服务，通过上汽集团APP，用户可以对车辆进行升级、诊断和远程控制等操作，提高了车辆的使用效率和安全性。此外，上汽集团还引入了人工智能技术，通过对车辆数据的分析和挖掘，提供更加个性化的服务。以上是国内OTA技术在乘用车制造厂的一些应用案例，这些案例表明国内乘用车制造企业越来越注重OTA升级服务的应用，为用户提供更加全面和高效的服务。

        2020年3月，福田汽车推出具备预见性服务产品远程智能医生。随着用户对车辆全勤的期望和需求进一步提升，远程线上服务必将成为未来趋势。基于这一发展，福田汽车率先于行业内提出预见性服务战略规划，正由传统服务积极向主动服务、智能服务、远程服务升级、转型。陕汽2019年开始研究OTA技术，并在2020年，将这一技术应用于X6000新车型上，面向售后服务和智能网联场景适应性软件升级。2021年12月，潍柴重磅发布的智多星4.0，就是一款面向国六时代，为客户发动机提供全生命周期智能诊断的服务平台。国内商用车制造厂在OTA技术应用方面也取得了一定进展，正在不断推出新的平台和服务，为用户提供更加全面和个性化的服务。

        目前OTA技术在乘用车领域应用比较成熟，在商用车领域处于应用的初期。该技术在乘用车和商用车领域应用场景类似，相关技术可以相互借鉴，因此OTA技术在商用车领域有广阔的应用空间，研发方面有一定的技术支持。

三、国内外相关产品的市场需求

       （一）、 国外相关产品的市场需求

美国独立研究机构波莱蒙公布的一项有关网络安全的调查预测，未来将有60%～70%的车辆因为软件安全漏洞被召回。

以奔驰为例，2022年奔驰的召回方案令人关注，其宣布将通过汽车远程升级(OTA)技术为召回范围内的车辆免费升级通信模块软件，以解决因软件开发偏差，发动机控制单元存储器可能无法正确写入发动机启动数据的问题，用户无需到店即可消除安全隐患；对于无法通过OTA技术实施召回的车辆，公司将授权服务中心联系相关用户，为车辆免费升级通信模块软件。

奔驰的召回方案通过OTA进行远程升级解决已存在的安全隐患问题，降低了大量的售后服务成本，提升了用户的满意度，减少了社会面的影响。

软件×保有量市场收费方面以特斯拉为例，2020年底推出的FSD Beta测试版（完全自动驾驶测试版）提价2000美元至1万美元，面向L3/L4级自动驾驶功能还将继续提价至1.4万美元。特斯拉正积极推动FSD从一次性前装收费的模式转变成订阅服务持续收费的模式，以扩大潜在的付费客户群。

2021年7月16日，特斯拉的订阅付费服务率先在美国上线，按月计费、可随时取消，已购买EAP（增强版自动辅助驾驶）的用户月费99美元，若车辆只有随车标配的Autopilot，月费则会增加到199美元。同时，没有HW3.0 的老车款也可以付费1,500 美元升级硬件，以便使用月费制的FSD订阅。

一旦特斯拉商业模式转型完成，则所有特斯拉存量车主均可能成为其FSD的订阅付费用户。假设有1000万特斯拉存量车主用户订阅FSD服务，月定价100美元，则每年产生120亿美元FSD订阅服务费，而特斯拉的软件毛利率高达70-80%，且存量车主软件收入预期稳定非常强，为特斯拉构建强大的护城河。

表1-1 部分外国OEM软件产品和OTA服务收费情况

OEM	升级包	具体内容	收费标准
特斯拉	Acceleration Boost (动力性能加速)	为双引擎版Model3用户提供加速升级，升级后的Model3从0到60mph的时间可由目前的4.4秒提升至3.9秒	2000美元
特斯拉	座椅加热	需要额外支付远程升级费用	2400元
特斯拉	Premium vehicle connectivity(高级 连接服务)	在标准版的基础上，加入了卫星实时渲染导航地图、车内音视频流媒体、车载浏览器、以及同时支持WiFi和蜂窝数据的OTA更新等服务	9.9美元/月
特斯拉	smart summon(智 能召唤	使用户可以“召唤”停在远处(60m外)的车辆绕过障碍物导航到达用户身边	含在FSD内的
特斯拉	FSD功能包	升级到完全自动驾驶功能，该功能包拟定售价 为7000美元，2020年内多次张价，目前已上涨至1万美元	美国1万美元 中国6.4万元
宝马	顶级功能包	Connected Drive在线商店销售，包括无线地 图更新和在线语音处理	279欧元
宝马	新款5系中预埋多种硬件	包括自适应巡航控制、座椅通风加热、远程启 动等，车主可根据自身需求来付费开启	-

来源：佐思汽研《2021年全球与中国汽车OTA产业研究报告》

       （二）、国内相关产品的市场需求

        据统计，截至目前，国内通过OTA进行召回备案的企业已超过30家。目前，新能源汽车、智能汽车在中国的发展进入快车道。OTA技术给厂家和消费者带来便利的同时，大大节约了不必要的社会整体成本。

        同时，国内主机厂也正在大力扩充内部软件研发团队，降低外部软件供应成本，下一步主机厂软件研发的主攻方向仍然是能为消费者直接创造价值的软件，比如座舱HMI、自动驾驶等，当然也可以通过软硬件的解耦，与独立的软件供应商合作研发。

        业内对于智能网联汽车市场推广充满信心的原因，不仅在于政策层面的推动，更源于消费市场普遍的客观需求。其中，智能网联汽车常用常新的功能体验备受消费者追捧。而远程升级，即OTA技术，不仅能在使用端给予消费者更高品质的体验，还逐渐成为车辆安全改进的重要方式。数据显示，2022年共实施OTA召回17次，涉及车辆88.7万辆，占全年召回总数量的19.8%。

        总的来说，随着软件复杂度的不断提升，单车软件全生命周期价值（ASP）可能高达上万元甚至数万元之多，推动软件成为整车BOM成本的主要成本项之一。

        随着软件定义汽车的不断演进，整个汽车行业的商业模式随之改变，从长期以来依赖新车制造和销售获取利润，转向规模更大的软件×保有量市场收费。整车厂将通过向C端收取软件授权和OTA更新服务费以完成商业模式闭环。

        智能汽车软件的商业模式是“IP+解决方案+服务”的模式，Tier1软件供应商的收费模式包括：

1. 一次性研发费用投入，购买软件包，比如ADAS/AD算法包；
2. 单车的软件授权费用（License），Royalty收费（按汽车出货量和单价一定比例分成）；
3. 一次性研发费用和单车License打包。

        以软件IP授权费为例，若不考虑复杂度极高的AD软件，我们估算目前单车软件 IP 授权费至少是2-3千元。随着智能汽车功能复杂度的不断提升，单车软件授权费价值还将持续攀升。

表1-2 部分国内OEM软件产品和OTA服务收费情况

OEM	升级包	具体内容	收费标准
威马	主题皮肤	推出了四款收费的仪表盘主题皮肤	299元和499元
蔚来	NIO Pilot	精选包	1.5万元
		全配包	3.9万元
小鹏	XPILOT3.0	2021年上市，自动驾驶辅助系统	购车时一次性付款2万 后期加装3.6万元
吉利	-	涉及自动泊车、全景影像、车机、空调、发动 机NVH等硬软件项目，采用FOTA进行	5777元2020年底前升级免费

来源：佐思汽研《2021年全球与中国汽车OTA产业研究报告》

四、 商用车OTA技术发展趋势

        商用车OTA技术2020年左右在国外大规模推出。未来主要有以下5点发展趋势：

1. 个性化服务：商用车OTA升级服务将越来越注重个性化服务，根据不同的用户需求提供不同的升级方案，满足用户的个性化需求。
2. 多元化服务：商用车OTA升级服务的服务类型将越来越多元化，包括车辆诊断、车载娱乐系统升级、车辆安全系统升级等，满足不同用户的不同需求。
3. 数据应用：商用车OTA升级服务将更多地应用车辆数据，通过数据分析和挖掘，提高升级服务的精度和效率。
4. 安全性：商用车OTA升级服务将更加注重安全性，通过加密和认证等技术手段保护车辆和用户的安全。
5. 生态合作：商用车OTA升级服务将更多地依托于生态合作，包括商用车制造商、第三方服务提供商、互联网公司等多方合作，共同推动商用车OTA升级服务的发展。总之，商用车OTA升级服务将越来越向多元化、个性化、数据化、安全化和生态化方向发展，为商用车用户提供更加全面和高效的服务。

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