Laite- ja muiden ohjelmistojen säännölliset päivitykset parantavat autojen toiminnallisuutta, tietoturvaa ja turvallisuutta. Yleensä ajoneuvot pitää viedä korjaamoon päivityksiä varten, mutta etäpäivitys korjaa tämän ongelman. Älypuhelimien tapaan käyttäjät voivat joustavasti ladata uusimmat versiot ohjelmistoihin milloin tahansa, missä tahansa.

Artikkelin kirjoittaja Bernd Wondratschek toimii sovellusinsinöörinä Rutronikin autoteollisuuden liiketoimintayksikössä.

OTA-päivitys (over-the-air) tarkoittaa, että laiteohjelmiston ja muun ohjelmiston päivityksiä ei enää suoriteta kaapelin välityksellä, vaan langattomasti. Tämä voidaan tehdä käyttämällä erilaisia radiostandardeja, mukaan lukien mobiiliverkot ja WLAN, mutta myös Bluetooth ja NFC ovat mahdollisia esimerkiksi sähköautojen latausasemilla. Autossa päivitykset vaikuttavat moottorin ohjausyksiköihin (ECU) ja viihdejärjestelmään. Moottorin ohjausyksiköiden päivitykset yleensä korjaavat tietoturva-aukot ja parantavat suorituskykyä, ja päivitetty viihdejärjestelmä auttaa parantamaan mukavuutta matkustettaessa.

Kun yhä useammat uudet ajoneuvot tulevat markkinoille varustettuna paljon koodia sisältävillä ECY-yksiköillä, myös ohjelmistojen ylläpitovaatimukset kasvavat. Yhdysvaltain kansallisen moottoritieliikenteen turvallisuushallinnon (NHTSA) tekemän tutkimuksen mukaan 15 prosenttia kaikista ajoneuvojen turvallisuudesta johtuvista takaisinkutsuista vuonna 2015 johtui ohjelmistovirheistä. Tällaisten virheiden poistaminen on paljon monimutkaisempaa ajoneuvoissa kuin esimerkiksi älypuhelimissa. Jos ajoneuvossa havaitaan ohjelmistoon liittyvä virhe tai kriittinen haavoittuvuus, se on korjattava erikoiskorjaamossa. Tämä on ainoa paikka, jossa asiantuntijat voivat toimittaa päivityksiä ohjelmistotoimittajilta - yleensä autonvalmistajilta - kaapeliyhteyden kautta. Tämä maksaa aikaa ja rasittaa hermoja, mutta on myös melko kallista valmistajalle.

Edellytys: verkkoon kytketty auto

Tärkein tapa mahdollistaa ajoneuvojen OTA-päivitykset entistä älykkäämmissä ajoneuvoissa on mobiiliverkkoyhteys. Tärkeä virstanpylväs tälle kehitykselle on EU:n eCall-asetus: Kaikissa Euroopan unionin uusissa ajoneuvomalleissa on ollut hätäpuhelutoiminto maaliskuusta 2018 lähtien. Tämä erikoistoiminto kutsuu automaattisesti pelastuspalvelut käyttämällä onnettomuustapauksissa yleiseurooppalaista hätänumeroa 112, mutta se tarjoaa myös ajoneuvojen valmistajille perusvaihtoehdon OTA-yhteyden kautta tapahtuvalle päivitykselle. Voidaan säästää kustannuksia ja mahdollisesti ansaita rahaa, koska OTA-käyttöliittymä mahdollistaa uusien toimintojen ja sovellusten - jos auton elektroniikka sen sallii - ostamisen ja aktivoinnin sovelluskaupan kautta.

OTA-päivitysten edut ovat laajat: Käyttäjien ei enää tarvitse käydä korjaamolla päivitysten saamiseksi ja hyötyäkseen uusimmista ohjelmistoista ja laiteohjelmistoista sekä niihin liittyvistä parannuksista, sekä jatkuvasti päivitettävistä kartoista ja uusista sovelluksista. Valmistajat saavat samalla enemmän tietoa ajoneuvojen käyttäjistä ja ajoneuvojen kokoonpanoista, joten he voivat välttää ohjelmistoihin liittyvien takaisinkutsujen kustannukset ja samalla varmistaa, että heidän ajoneuvonsa ovat paljon turvallisempia.

Siirto ja jakelu

OTA-menetelmän tarkoituksena on korvata päivitysten siirto korjaamossa kaapelin kautta mobiiliyhteydellä autonvalmistajan palvelimen ja ajoneuvon telematiikkayksikön välillä. ECall-järjestelmä ei kuitenkaan sovellu tähän, koska se ei voi siirtää dataa muuten hätäpuheluiden osana. Ajoneuvo vaatii siis joko erillisen SIM-kortin tai sen on päästävä yhteyteen älypuhelimen mobiilitukiaseman tai WLAN-verkon kautta. Jos yhteys on muodostettu, yhdyskäytävänä toimiva OTA Manager -ohjelmisto voi käynnistää päivitysprosessin.

 

Olennaista: turvallisuus ja tietoturva

Monien etujen lisäksi OTA-päivitykset muodostavat myös huomattavan riskin. Datapakettien siirron suojaaminen on välttämätöntä, muuten kolmannet osapuolet voivat saada pääsyn tärkeisiin ajoneuvotoimintoihin tai tietoihin.

Siksi turvallisuus on olennainen osa OTA-päivityksen menestystä. Suojaus kuvaa, kuinka turvallinen datan siirtoreitti on, kun taas turvallisuus tarkoittaa päivitysprosessin turvallista toteuttamista. Suojaus sisältää siirtoreitin turvaamisen erilaisilla mekanismeilla, kuten TLS (SSL-siirto), HTTPS, käyttäjän tunnistus, VPN ja E2EE. Jos näitä ei varmisteta riittävästi, voidaan joutua man-in-the-middle -hyökkäysten, sähköjärjestelmien huijausten, IP-varkauksien, kuljettajan vakoilun tai jopa ajoneuvon kaappaamisen – toimintojen sammuttamisen tai manipuloinnin muodossa - uhriksi.

Päivityksen tallennus ja suorittaminen ovat yleensä merkityksellisiä turvallisuuden kannalta. Ohjelmiston manipuloinnin estämiseksi ja datan aitouden ja eheyden varmistamiseksi ohjelmistopaketti on allekirjoitettava salauksen avulla. Laitteistorakenteessa HSM-turvamoduuli laitteistoturvamoduuli (hardware security module) voi ottaa tämän hoitaakseen.

Ei päivitysten odottelua

On myös joitain seikkoja, jotka on pidettävä mielessä päivitysten ajoittamisen ja keston suhteen. Ajoneuvon ECU-yksikkö voi vastaanottaa päivityksiä vain turvallisessa tilassa, ts. kun moottori on sammutettu. Lisäksi käyttäjät eivät halua joutua odottamaan päivityksen valmistumista ennen kuin he voivat ajaa uudestaan. Tämän takia päivitysprosessin tulisi tapahtua mahdollisimman kätevästi ja huomaamatta, jolloin vältetään pidemmät ajoneuvon seisokit.

Mahdollisia ratkaisuja ovat redundanttien eli kahdennettujen muistijärjestelmien käyttöönotto, joihin sekä uusi laiteohjelmisto että vanhan laiteohjelmiston varmuuskopio on tallennettu. Jos päivitysprosessi ei onnistu, ajoneuvon toiminnallisuus säilyy tästä huolimatta. Lisätoimenpiteenä päivitykset voidaan suunnitella tapahtumaan haluttuun aikaan, yleensä yöllä.

Nopeamman lataamisen takaamiseksi datapakettien koon tulee olla mahdollisimman pieni. Ohjelmiston koko vaihtelee huomattavasti ECU- ja viihdejärjestelmän välillä. Jos koko ohjelmisto on vaihdettava, tietoja voidaan joutua siirtämään useita gigatavuja. Tämä voidaan kuitenkin korjata pakkaamalla datapaketit käyttämällä deltakoodausta. Koko ohjelmistokoodin sijaan siirretään vain vanhaan versioon tehtävät muutokset. Tämä pienentää siirrettävän datan määrän vain muutamaan sataan megatavuun.

Mahdollisia ratkaisuja Rutronikilta

Rutronik tarjoaa jo joukon ratkaisuja ajoneuvon OTA-päivityksen toteuttamiseen, mukaan lukien mobiiliverkon radiomoduulit (BT, NFC, 3G, 4G, WiFi). Lisäksi on saatavana suojattuja mikro-ohjaimia, joissa on integroidut HSM-moduulit, mukaan lukien Infineonin AURIX-perhe ja STMicroelectronicsin SPC58-tuoteperhe, sekä turvallisuuspiirejä mobiiliverkkoon liittymiseen molemmilta toimittajilta.

Ohjelmistonäkökulmasta Rutronik tarjoaa asiakkailleen myös ratkaisuja, kuten pilvipohjaisen hallintaohjelmiston Telit IoT Portal. Se on suunniteltu erityisesti ohjelmistojen jakeluun suurelle joukolle asiakkaita. Alusta voidaan merkitä eri tarkoituksiin ja toimittajiin, ja se mahdollistaa yksilöllisten viestien lähettämisen asiakkaille. Käytettäessä ”Geofence” -toimintoa ohjelmiston siirto voidaan rajoittaa tietylle alueelle, ja ohjelmiston käyttöönoton normaalit rajoitukset ja tyypilliset vaiheittajat ovat myös mukana.

Ohjelmistonäkökulmasta Rutronik tarjoaa asiakkailleen myös ratkaisuja, kuten pilvipohjaisen hallintaohjelmiston Telit IoT Portal. Se on suunniteltu erityisesti ohjelmistojen jakeluun suurelle joukolle asiakkaita. Alusta voidaan ”brändätä” eri tarkoituksiin ja eri toimittajille, ja se mahdollistaa yksilöllisten viestien lähettämisen asiakkaille. Käytettäessä ”Geofence” -toimintoa ohjelmiston siirto voidaan rajoittaa tietylle alueelle, ja ohjelmiston käyttöönoton normaalit rajoitukset ja päivitysajot (roll-out) ovat myös mukana.

Asiakkaat, jotka hyödyntävät Rutronikin jatkuvasti kasvavaa tuotevalikoimaa, ovat jo valmiita tulevaisuuteen OTA-päivityksillä.

ETNtv

Watch ECF videos

Korteilla vauhtia IoT-kehitykseen

Sulautetun laitteen kehitys onnistuu useimmiten helpoiten valmiiden moduulien avulla. Nykyään niitä saa myös tehokkailla Apollo Lake -sarjan prosessoreilla varustettuna.

Lue lisää...

Suomen suurin valtti kybersodassa on luottamus

Teknologia19 – Aalto-yliopiston kyberturvallisuusprofessori Jarno Limnéll uskoo, että luotettavuudesta voi tulla suomalaisten yritysten suurin myyntivaltti tulevaisuudessa. – Tärkein kysymys on tulevaisuudessa, kehen ja mihin voimme luottaa. Luottamuksesta on tulossa hyvin arvokas aineeton pääoma yrityksille, Limnéll sanoi eilen messukeskuksessa.

Lue lisää...

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 

NEWSFLASH

Ciklum, established in 2002, is a custom product engineering company with a global presence across 15 countries in 3 continents. We specialize in crafting bespoke digital solutions that push boundaries and transform industries, including full-scale IoT solutions. Whether it's cutting-edge embedded systems, data architecture or IoT, we seamlessly integrate our solutions into your existing infrastructure.

 

 

Check Point Software Technologies Ltd. is a leading provider of cyber security solutions to corporate enterprises and governments globally. Check Point Infinity’s portfolio of solutions protects enterprises and public organisations from 5th generation cyber-attacks with an industry leading catch rate of malware, ransomware and other threats.

 

 

 

AcalBfi is a leader in the development of custom technology solutions for electronic applications. Our engineers and our approach will ensure we can solve your technical challenges with custom solutions that integrate multiple technologies.

 

Analog Devices, Inc. is a global semiconductor leader that bridges the physical and digital worlds to enable breakthroughs at the Intelligent Edge. ADI combines analog, digital, and software technologies into solutions that help drive advancements in digitized factories, mobility, and digital healthcare, combat climate change, and reliably connect humans and the world.

 

EBV Elektronik was founded in 1969 and is one of the leading specialists in European semiconductor distribution. This success is based on the underlying company philosophy, which was developed a long time ago and which still applies today: operational excellence, flexibility, reliability and execution – with the goal of achieving the highest degree of customer satisfaction. 

  

The Rohde & Schwarz technology group develops, produces and markets a wide range of electronic capital goods. With its extensive product portfolio, the company makes an important contribution to a safer and connected world. In the test & measurement, secure communications, networks & cybersecurity and broadcast & media markets, customers worldwide rely on Rohde & Schwarz and its cutting-edge solutions.

 

 

 

Mespek is an industrial electronics company. Our main product areas are embedded modules, industrial computing, test & measurement modules and server management systems (KVM-switches). Besides our domestic customers we have clients also in several countries such as Benelux, China, Estonia, Ireland, Norway, Russia, Sweden, Switzerland, et cetera..

 

We offer unique and cost-effective customized solutions based on electronic components and systems, as well as standard products from selected manufacturers. We also have own production company for electronics and cabling in Sweden. We have 90 years of experience, deep engagement, knowledge together with trustworthy and effective logistics worldwide. We are ISO 9001 and ISO 14001 certificated.

 

Richardson RFPD, an Arrow Electronics Company, is an electronic component distributor focused on RF and Wireless Communications, industrial IoT, Power Conversion and renewable energy markets. With our global reach and extensive technical capability, we serve our customers through component development and selection, technical support, and world-class logistics and supply chain capabilities. Whether designing with discrete components or looking to take advantage of integrated circuits or systems RichardsonRFPD’s worldwide design centers and technical sales team provide comprehensive support to bring your product ideas to market.

u‑blox is a global technology leader in positioning and wireless communication in automotive, industrial, and consumer markets. Their smart and reliable solutions, services and products let people, vehicles, and machines determine their precise position and communicate wirelessly over cellular and short range networks. With a broad portfolio of chips, modules, and secure data services and connectivity, u‑blox is uniquely positioned to empower its customers to develop innovative and reliable solutions for the Internet of Things, quickly and cost‑effectively.

KYOCERA AVX is a leading global manufacturer of advanced electronic components, including antennas, fuses, capacitors, filters, couplers and RF switches, engineered to accelerate technological innovation and build a better future. Supplying more than one million antennas per day, KYOCERA AVX is an industry-leading supplier of innovative antenna solutions, covering all major frequency bands and applications. KYOCERA AVX antennas utilize a wide array of materials -including LDS, stamped metal, ceramic, PCB, and FPC- to support a variety of custom and standard configurations (external indoor/outdoor, embedded on/off-board).

 

 





ECF template