האינטרנט של הדברים (IoT), לצד הערך הגובר והיכולות המתפתחות של תוכנות המופעלות בתוך ומחוץ לרכב, משנים את תעשיית הרכב. גורם משמעותי שיאפשר את המעבר לתפיסה מבוססת תוכנה יהיה היכולת לעדכן תוכנה באופן אלחוטי באמצעות מודל המכונה OTA – Over the Air
הצמיחה בשימוש בתוכנה ברכבים עבור מערכות בידור בתוך הרכב (IVI), ביישומים המסייעים לנהג בנסיעה (ADAS) וכן יישומי נהיגה אוטונומית, מציבה אתגרים עבור תעשיית הרכב. למשל, מהי הדרך הטובה ביותר לספק אפליקציות חדשות ועדכוני תוכנה, לרכבים שכבר עלו על הכביש? הרי לא נוח להכניס את הרכב למוסך רק בשביל לבצע עדכוני תוכנה.
הצעת הערך של תעשיית הרכב השתנתה משמעותית בהשוואה לזו שלפני ארבעה עשורים. אז, כמעט 90% מהערך של הרכב נקשר למאפיינים מוחשיים שלו – מכניים ברובם. בעשור הקרוב, הערך הזה צפוי לפחות באופן משמעותי, כש- 50% או יותר מערך הרכב יוגדר על ידי תוכנה או חווית משתמש עדיפה, כאשר אפליקציות יכולות ליצור ערך העולה עשרות מונים על זה של נכסים ממשיים (איור 1). מגמה מרכזית נוספת המניעה את הפיתוח של רכבי הדור הבא היא צמיחתו של האינטרנט של הדברים (IoT). באמצעות שימוש בתוכנה, מערכות רכבים הופכות למקושרות יותר בתוך הרכב, אך גם אל העולם החיצוני כשתוכנה מסייעת ליצור חוויות נהיגה מבודלות.
פיתוח ומחזור חיי פיתוח
עדכון תוכנה/קושחה מהאוויר נתפס כמתודולוגיה חיונית לניהול עדכוני תוכנה במחזור חיי המערכת הכולל, החל מתכנון הארכיטקטורה הראשונית של החומרה והתוכנה ועד לחיי המכונית על הכביש שיכולים להימשך 10 שנים ויותר. אלו הם עדיין הימים הראשונים עבור עדכוני תוכנה אלחוטיים (OTA – Over the Air) ושימושים ממשיים נמצאים עדיין בשלב הראשוני. עם זאת, היתרונות האפשריים הם רבים, גם לפני שמכונית עולה על הכביש וגם אחריה.
במהלך מחזור פיתוח הרכב, עדכוני תוכנה חייבים להיות מנוהלים לרוחב צי של רכבים הנמצא לפני ייצור, ובדרך כלל תוכנה היא הדבר האחרון שיעודכן לפני שחרור המכונית. סביר להניח שבמכונית כיום יש מאות או יותר מערכות בקרה או ECU (מערכות בקרה אלקטרוניות), וצוותי פיתוח צפויים להתמודד עם מספר מחזורים של עדכוני תוכנה, אשר עלולים להפוך לסיוט של ניהול גרסאות. בנוסף, פיתוח מכוניות מתקיים באזור גיאוגרפי בודד, אלא מבוזר בין מספר מרכזי פיתוח בהם מתקיימים פיתוחים של חלקים שונים של הרכב. לכן, ניהול וניטור התוכנה במהלך פיתוח הוא מאפיין מאתגר. עם זאת, אספקת עדכוני תוכנה באופן אלחוטי, (קרי “מהאוויר”), מאפשר להקל מאוד על תהליך הפיתוח ולהימנע מעדכון גוזל זמן של רכבים בודדים, עם יתרונות עצומים של חיסכון בזמן ובעלויות.
בנוסף, היכולת להשתמש ב-OTA כדי לעדכן תוכנה או לתקן בעיות כאשר המכונית עזבה את המפעל מציעה גם היא יתרונות משמעותיים. זהו פתרון נוח, יעיל וחסכוני יותר, מאשר להביא את הרכב לסוכנות או למוסך. בנוסף, בעוד אורך החיים השימושי של רכבים ממשיך לצמוח, ישנה הזדמנות נוספת להגביר את הערך של בסיס הרכבים הקיים עם שיפור מתמשך של החוויה, דבר שיכול גם לפתוח זרמי הכנסות חדשים.
אפליקציות
לגבי אפליקציות IVI – In Vehicle Infotainment Systems (מערכות בידור ומידע בתוך הרכב) מומלץ לבחון את התרחיש של שימוש בניווט עם OTA. מפות ניווט במכשירים ניידים מעודכנות באופן רציף, כאשר עדכוני מפות עבור מערכות ניווט ברכב עלולות לדרוש ביקור של הלקוח בסוכנות כפעם בשנה, דבר המוביל לשיעורי אימוץ נמוכים וכן לשביעות רצון נמוכה מצד הלקוח. בנוסף, רכבים בדרך כלל מגיעים במקור עם מערך של מפות, כגון אלה המתאימות למדינה מסוימת או אפילו ליבשת. יכולות OTA מאפשרות הורדה של מפות באופן אוטומטי, לפי דרישה, ובכך להקטין את טביעת הרגל בזיכרון.
עדכוני OTA עבור מערכות הנהיגה מספקים גם הזדמנות גדולה. יכולות רבות ברכב שבעבר תופעלו באופן מכני, כגון היגוי, האצה ובלימה, מבוצעות כיום אלקטרונית. מאחר ופונקציות אלה הן קריטיות לתפעול הרכב, חיוני שהן יופעלו עם עדכוני התוכנה האחרונים או ההכרחיים, מאחר ולדבר יכולה להיות השפעה ממשית על בטיחות.
לדוגמא, תרחיש חשוב הקשור בכך הוא קריאות שירות הקשורות בתוכנה או עדכונים בעקבות גילוי באג. לעלויות של ניהול אחריות וקריאות שירות יכולות להיות השפעה על מיליונים רבים של רכבים, לרוחב שווקים גיאוגרפיים רבים, עם פוטנציאל להגיע לעלות של מיליארדים רבים עבור OEM. באמצעים המסורתיים העלות לרכב בודד יכולה להיות מאות דולרים, מבלי לחשב את הזמן הנדרש לביצוע העדכון. לעומת זאת, OTA יכול להפחית משמעותית את העלות ואת הזמן של הטמעת עדכון התוכנה, ולספק רווח ליצרן וללקוחות כאחד.
איור 1. השינוי בערך של רכבים מחומרה לתוכנה ואפליקציות חדשות
קישוריות
למרות ש-OTA מאפשר שדרוג של מגוון מערכות ברכב, הטמעה של מערכת OTA מייצרת אתגרים חדשים עבור יצרני הרכב גם בתחומים כגון אבטחה, קישוריות יציבה, רוחב פס, וגם בתכנון עבור תשתיות שונות בשווקים שונים בעולם. שאלות ספציפיות לגבי OTA כוללות אימות עדכוני תוכנה, השפעה אפשרית על מערכות אחרות בתוך הרכב, וגישה בלתי מורשית לתוכנת הרכב. בנוסף, השימוש האפשרי ב- OTA יכול ליצור אתגרים ביחס למרכיבים קיימים בתעשיית הרכב: לדוגמא, להפחתה אפשרית של ביקורי לקוחות בסוכנות הרכב יכולה להיות השפעה משמעותית על מודל הכנסות הסוכנות.
בנוסף, עדכוני OTA אלה מבוצעים בסביבה מבוקרת היטב, כגון סוכנויות רכב, שם עדכונים יכולים להיות מפוקחים ומאומתים. אבל עם הזמן, מהירות הקישוריות ורוחב הפס ישתפרו בזכות השקעה גדולה ברשתות נתונים בתשתיות תקשורת באופן כללי.
אבטחה
אבטחה נמצאת בהחלט בראש סדר העדיפויות של OTA: פריצה לתוכנה יכולה לסכן מערכות שאינן IVI ולהוות סיכון בטיחות משמעותי. אבטחת הרכב היא אתגר יסודי עבור תעשיית הרכב, ויש צורך לטפל בו במונחים של חומרה, תוכנה והענן, ובמיוחד באפליקציות המקשרות בין הדברים. ישנם מקומות רבים לאורך שרשרת קישוריות הנתונים שיש לאבטח ולפעול לפי הפרוטוקול המתאים: הדבר מתחיל עם מכשירים משובצים וממשיך למעלה אל מרכז הנתונים, שייתכן ומתארח אצל ה-OEM. חציצה היא טכנולוגיה חשובה במיוחד למזעור הסיכון. ברמה הבסיסית, המשמעות היא הפרדה בין פונקציות חיוניות כך שגישה לפונקציה אחת תהווה סיכון מזערי או אפסי לפונקציה שכנה. אבל היא גם מציעה יותר מכך. לחברה יש בסיס ידע נרחב בהבנת דרך החציצה, שידור וקבלה ואימות נתונים.
חובה מסוג אחר היא פיתוח של סטנדרטים, ובכך יהיה צורך לשתף רשויות ממשלתיות, חברות רכב וספקי תוכנה וטכנולוגיה. רשויות תחבורה, כגון NHTSA, נמצאות כרגע בתהליך של הגדרת סטנדרטים לבטיחות ואבטחה. עם זאת, מאמץ זה מקיף יותר מאשר את ה-OTA לבדו, ויש לו השפעה על רכבים מרושתים וקשר לנושאים כגון נהיגה אוטונומית.
איור 2. מערך הפיתוח לרכב Helix Chassis של החברה כולל ניהול FOTA/SOTA דרך Helix Cockpit
Helix Chassis
כדי לסייע ליצרני רכב לעמוד באתגרים של OTA ואתגרים אחרים של טכנולוגיות הדור הבא ברכבים, החברה השיקה את סביבת המוצרים Helix Chassis (איור 2), אשר כוללת היצע פתרונות כגון Helix Cockpit
ו-Helix Drive, ומספקת מומחיות מתמשכת עבור מערכות בידור, מערכות ממוקדות בבטיחות כולל המערכות המסייעות לנהג- ADAS ונהיגה אוטונומית, וכלי פיתוח מבוססי ענן ושדרוגים לאפליקציות.
היום והעתיד
רכבי הדור הבא צפויים לעשות שימוש הולך וגובר ביישומי תוכנה שכבר קיימים אצלנו במכשירים אישיים, ו-OTA הוא גורם חשוב כדי לספק חווית נהיגה עשירה יותר דרך אפליקציות ייעודיות לרכב וגישה טובה בזמן אמת למידע. יצרני רכב כבר החלו להתחבר לפוטנציאל העצום של OTA, כשהם מתמקדים כיום בעיקר במערכות IVI. בעוד רבות מטכנולוגיות ה-IVI החדשות הן יקרות יותר להטמעה, סביר להניח שיוטמעו ברכבי הקצה הגבוה או רכבי יוקרה לפני שיחלחלו אל רכבים בייצור המוני. עם זאת, ככל שתהליכי OTA יהפכו למאוחדים ומוכחים יותר, שחקני OEM יהגרו עם הזמן ל-OTA לצורך הטמעה של עדכוני תוכנה עבור מערכות נהיגה קריטיות יותר, ולרוחב מגוון גדל של מכוניות בשוק.
הכותב סטפן סטרהם, מנהל הנדסת מוצרי רכב בווינד ריבר
