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

Tekoälyn avulla robotteja voidaan ohjata puheella

ETN - Technical article

Generatiivisen tekoälyn vallankumous, joka tuo chatbotit asiakaspalveluun ja mahdollistaa älykaiuttimien kaltaiset laitteet, on vasta alkua. Sama teknologia, joka ymmärtää ihmisten puhetta, siirtyy nyt robotiikkaan, missä se auttaa kehittämään algoritmeja robottien liikkeiden ohjaamiseen ja politiikkojen toteuttamiseen tärkeiden tehtävien suorittamiseksi.

Lue lisää...

SOM-ratkaisut ovat lääketieteellisen elektroniikan luotettava tulevaisuus

Lääketieteellinen elektroniikka on yksi nopeimmin kasvavista teollisuudenaloista. Väestön ikääntyminen, erityisesti länsimaissa, ja terveydenhuollon teknologioiden jatkuva kehitys pitävät yllä kovaa kysyntää ja ohjaavat alan tutkimus- ja tuotekehitystä, kirjoittaa Digi Internationalin OEM-ratkaisuista Euroopassa vastaava johtaja Ronald Singh.

Lue lisää...

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 

NEWSFLASH

 SPONSORS

 

Etteplan supports customers cross industries in digitalizing their business from requirement specifications to solution development and implementation. With over 30 years of experience, Etteplan has the needed expertise to develop a wide range of industrial applications, from large established companies to start-ups. We deliver complete turn-key solutions containing cross-discipline know-how.

 

CN Rood offers technical solutions in the field of testing and measurement. We aim to remain leaders in that regard. Our customers are often not looking for a product, but for a solution, and we all have the drive to work on that solution. What we love to do most is to continually work on the latest developments in the field of testing and measuring equipment. Now and in the future.

 


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.

 

Tria is a world leader in the design and manufacture of embedded computing for OEMs. We offer a broad range of off-the-shelf modules to fully customized systems built for our customers. With a global footprint and deep in-house expertise, we support innovators from design to delivery.

congatec is a rapidly growing technology company focusing on embedded and edge computing products and services. The high-performance computer modules are used in a wide range of applications and devices in industrial automation, medical technology, robotics, telecommunications and many other verticals.

 

Mespek was founded in 1989. Our main products are embedded electronic modules, industrial PCs with peripherals, KVM and server management products, as well as wireless solutions for IoT applications.

 

Since 1985, Digi International Inc. (Digi) has been a pioneer in wireless communication, forging the future for connected devices and responding to the needs of the people and enterprises that use them.

 

CVG Convergens is an ICT services company specialized in embedded systems, smart connected products and ICT systems and processes for SME businesses. Our mission is to help our clients, our team, and the society to improve and thrive by providing reliable and sustainable solutions, services, and products by creative and efficient application of technology.

 

BCC Solutions Oy is a Finnish company that, in addition to expert services, offers comprehensive equipment solutions for data transfer and telecommunication networks, as well as their analysis, testing and measurement. We broadly represent the industry's leading brands.

 

Acal BFi has trusted expertise in advanced electronics for 50 years. If you’re in search of a trusted technology solutions partner, your search ends here. Our extensive knowledge, cutting-edge portfolio, and worldwide capabilities are at your service to bring the future into reality.

 





ECF template