無(wú)線(OTA)意味著固件和軟件的更新不再通過(guò)電纜進(jìn)行，而是通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行。這可以使用各種無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括蜂窩無(wú)線電和WLAN，但是也可以使用藍(lán)牙和NFC，例如，在充電站。在汽車中，更新會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)和信息娛樂(lè)系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的更新通常會(huì)縮減安全漏洞并提高性能，更新的信息娛樂(lè)系統(tǒng)則有助于提升舒適度和個(gè)性化使用。

　　隨著越來(lái)越多的帶有軟件密集型ECU的新型車輛進(jìn)入市場(chǎng)，軟件維護(hù)需求也將隨之增加：根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)的一項(xiàng)研究，2015年美國(guó)全部安全召回車輛中的15%是由于軟件錯(cuò)誤。在車輛中消除這種錯(cuò)誤比智能手機(jī)要復(fù)雜得多。如果在車輛中檢測(cè)到與軟件相關(guān)的錯(cuò)誤或嚴(yán)重漏洞，則需要在專業(yè)維修車間中進(jìn)行維修，這是專業(yè)人員能夠通過(guò)電纜連接提供來(lái)自軟件供應(yīng)商(通常是OEM廠商)的更新服務(wù)的唯一場(chǎng)所，這不僅耗費(fèi)時(shí)間、令人煩惱，而且對(duì)OEM廠商來(lái)說(shuō)也相當(dāng)昂貴。

　　先決條件：聯(lián)網(wǎng)車輛

　　蜂窩無(wú)線電設(shè)備是更為智能的車輛能夠啟用OTA更新的關(guān)鍵所在。在汽車中建立蜂窩無(wú)線電的一個(gè)重要里程碑是歐盟的“eCall”法規(guī)：自2018年3月以來(lái)，歐盟的所有新車型都配備了“緊急呼叫功能”，這項(xiàng)專門功能不僅自動(dòng)調(diào)用緊急服務(wù)， 在發(fā)生事故時(shí)使用歐洲緊急呼叫號(hào)碼112，還為車輛供應(yīng)商提供通過(guò)OTA進(jìn)行通信的基本選擇。 因而可以節(jié)約成本和資金，因?yàn)榻?jīng)由OTA界面，用戶可以通過(guò)應(yīng)用程序商店購(gòu)買和激活新功能和應(yīng)用程序(如果硬件允許的話)。

　　OTA更新的優(yōu)勢(shì)非常廣泛：用戶不再需要訪問(wèn)工作車間進(jìn)行更新，便可以從最新的軟件和固件及相關(guān)改進(jìn)，以及不斷更新的地圖和新應(yīng)用程序中獲益。供應(yīng)商可以更多地了解有關(guān)車輛用戶和車輛配置的信息，避免與軟件相關(guān)的召回成本，并確保他們的車輛更加安全。

　　轉(zhuǎn)移和分配

　　OTA方法的目的是用在OEM的服務(wù)器和車輛的遠(yuǎn)程信息處理單元之間的移動(dòng)連接來(lái)替換必須在車間里通過(guò)電纜進(jìn)行傳輸?shù)母拢?但是，“eCall”系統(tǒng)不適用于此，因?yàn)樗荒軅鬏敵o急呼叫之外的數(shù)據(jù)。 因此，車輛要么需要單獨(dú)的SIM卡，要么必須通過(guò)智能手機(jī)熱點(diǎn)或WLAN網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)連接。 一旦建立了連接，充當(dāng)網(wǎng)關(guān)的OTA Manager就可以啟動(dòng)更新過(guò)程。

　　必不可少：安全性和安全保障

　　雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但OTA更新還具有相當(dāng)大的潛在風(fēng)險(xiǎn)。保護(hù)數(shù)據(jù)包的安全傳輸至關(guān)重要；否則，第三方可以訪問(wèn)重要的車輛功能或數(shù)據(jù)。

　　因此，安全性和安全保障是OTA成功的關(guān)鍵因素。安全保障描述了傳輸路由的安全狀況，而安全性則指更新過(guò)程的安全實(shí)施。安全保障包括使用各種機(jī)制， 如TLS(SSL傳輸)、HTTPS、用戶標(biāo)識(shí)、VPN和E2EE等，來(lái)保護(hù)傳輸路由。如果這些路由未能得到充分保護(hù)，則可能發(fā)生中間人攻擊、電氣系統(tǒng)欺騙、知識(shí)產(chǎn)權(quán)盜竊、窺視駕駛員甚至關(guān)閉或操縱車輛功能。

　　存儲(chǔ)和執(zhí)行更新通常與安全性相關(guān)。為了防止操縱軟件并確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性，需要對(duì)軟件包進(jìn)行加密簽名。

　　在硬件結(jié)構(gòu)中，硬件安全模塊(HSM)可以承擔(dān)這項(xiàng)安全功能。

　　等待更新安裝不再煩人

　　在更新的時(shí)間和持續(xù)時(shí)間方面，還需要記住幾點(diǎn)。車輛的ECU只能在安全狀態(tài)下接收更新數(shù)據(jù)，即發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)。此外，用戶不希望在再次開(kāi)車之前必須等待更新過(guò)程。因此，更新過(guò)程應(yīng)盡可能方便且不被察覺(jué)，從而避免較長(zhǎng)的車輛停止時(shí)間。

　　可能的解決方案包括引入冗余存儲(chǔ)器系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)新固件和舊固件備份。如果更新過(guò)程不成功，車輛的功能則仍然能夠維持。更進(jìn)一步的措施是計(jì)劃好的更新過(guò)程將在客戶期望的時(shí)間發(fā)生，通常在晚上。

　　為了保證更快的上傳，數(shù)據(jù)包應(yīng)當(dāng)盡可能小。

　　ECU和信息娛樂(lè)系統(tǒng)之間的軟件容量差別很大：如果必須更換全部代碼，可能會(huì)生成幾千兆字節(jié)數(shù)據(jù)。然而，這可以通過(guò)使用delta編碼壓縮數(shù)據(jù)分組來(lái)解決，它只包含舊版本的更改，而不是全部軟件代碼，這可將數(shù)據(jù)量減少到幾百兆字節(jié)。