Công nghệ OTA trên xe điện (Over-the-Air) cho phép cập nhật phần mềm từ xa mà không cần đến trung tâm dịch vụ. Nhờ đó, các tính năng được nâng cấp, lỗi phần mềm được khắc phục và hiệu suất xe luôn được tối ưu, mang đến trải nghiệm hiện đại và tiện lợi cho người dùng.
1. Giới thiệu công nghệ OTA
- Bản cập nhật qua mạng (hay bản cập nhật OTA), còn được gọi là lập trình qua mạng (hay lập trình OTA), là bản cập nhật cho hệ thống nhúng được cung cấp qua mạng không dây, chẳng hạn như Wi-Fi hoặc mạng di động.
- Các hệ thống nhúng này bao gồm điện thoại di động, máy tính bảng, hộp giải mã, ô tô và thiết bị viễn thông. Bản cập nhật OTA cho ô tô và thiết bị internet vạn vật cũng có thể được gọi là chương trình cơ sở qua mạng.
- Nhiều thành phần khác nhau có thể được cập nhật OTA, bao gồm hệ điều hành, ứng dụng, cài đặt cấu hình hoặc các thông số như khóa mã hóa của thiết bị.
- Cập nhật phần mềm OTA (Over-the-Air) là một trong những công nghệ quan trọng nhất giúp xe điện trở nên thông minh và linh hoạt hơn. Đây là quá trình cập nhật phần mềm từ xa mà không cần phải mang xe đến trung tâm bảo dưỡng, tương tự như cách các thiết bị di động nhận bản cập nhật hệ điều hành
- Với OTA, các nhà sản xuất có thể sửa lỗi phần mềm, nâng cấp tính năng và tối ưu hiệu suất xe mà không cần can thiệp vào phần cứng. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho người dùng mà còn nâng cao khả năng cạnh tranh của các hãng xe.
- Tesla là công ty tiên phong trong việc sử dụng công nghệ OTA, giúp xe của họ có thể cập nhật liên tục ngay cả sau khi bán ra thị trường. Các hãng xe khác như Ford, General Motors, Rivian, Lucid và VinFast cũng đã và đang triển khai công nghệ này nhằm nâng cao trải nghiệm người dùng.
2. Nguyên lý hoạt động
- Công nghệ cập nhật phần mềm qua mạng không dây (Over-the-Air – OTA) đóng vai trò ngày càng quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại, đặc biệt là đối với các dòng xe điện và xe thông minh.
- OTA cho phép các nhà sản xuất ô tô cập nhật, nâng cấp phần mềm từ xa mà không cần phải đưa xe đến trung tâm bảo dưỡng, giúp tối ưu hiệu suất, bổ sung tính năng mới và nâng cao bảo mật.
- Hệ thống OTA hoạt động dựa trên sự kết hợp chặt chẽ giữa nhiều thành phần công nghệ khác nhau, từ phần cứng trên xe, kết nối viễn thông đến máy chủ đám mây.
Một hệ thống OTA hoàn chỉnh bao gồm các thành phần chính sau:
2.1 Máy chủ đám mây (Cloud Server)
Máy chủ đám mây là trung tâm lưu trữ và quản lý toàn bộ các bản cập nhật phần mềm được phát hành bởi nhà sản xuất xe. Khi một phiên bản phần mềm mới được phát triển, các kỹ sư của hãng xe sẽ thực hiện quá trình kiểm thử nghiêm ngặt để đảm bảo tính ổn định và an toàn trước khi tung ra thị trường.
Sau khi vượt qua giai đoạn kiểm tra, bản cập nhật sẽ được mã hóa bằng các thuật toán bảo mật tiên tiến để ngăn chặn các cuộc tấn công mạng hoặc hành vi can thiệp trái phép. Dữ liệu sau đó được tải lên máy chủ đám mây, sẵn sàng để gửi đến các phương tiện cần cập nhật.
Một khi bản cập nhật được phát hành, hệ thống sẽ tự động gửi thông báo đến các xe đủ điều kiện. Khi có kết nối Internet ổn định, xe sẽ tiến hành tải về bản cập nhật này.
2.2 Hệ thống viễn thông (Telematics System)
Để có thể giao tiếp với máy chủ đám mây, xe điện cần được trang bị hệ thống viễn thông tiên tiến. Thông thường, các phương tiện hiện đại sử dụng các module kết nối như:
- 4G LTE hoặc 5G: Cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh chóng, giúp quá trình tải về bản cập nhật diễn ra ổn định.
- Wi-Fi: Cho phép xe kết nối với mạng không dây tại nhà hoặc tại các trạm dịch vụ có hỗ trợ.
- Bluetooth: Đôi khi có thể được sử dụng để truyền tải dữ liệu từ điện thoại hoặc thiết bị ngoại vi khác.
Hệ thống viễn thông không chỉ giúp xe nhận bản cập nhật, mà còn đóng vai trò trong việc truyền dữ liệu hoạt động của xe về máy chủ để phân tích, từ đó giúp nhà sản xuất phát hiện sớm các lỗi kỹ thuật và cải thiện trải nghiệm người dùng.
2.3 Bộ điều khiển trung tâm (ECU – Electronic Control Unit)
Bộ điều khiển điện tử (ECU) đóng vai trò như bộ não của xe, chịu trách nhiệm tiếp nhận và xử lý bản cập nhật phần mềm. Xe càng hiện đại, số lượng ECU càng nhiều, với mỗi ECU đảm nhiệm một chức năng riêng biệt.
Ví dụ, một số ECU quan trọng trong xe có thể bao gồm:
- ECU động cơ: Kiểm soát công suất, hiệu suất và mức tiêu thụ năng lượng.
- ECU hệ thống phanh: Điều khiển phanh ABS, hỗ trợ phanh khẩn cấp.
- ECU hệ thống treo: Điều chỉnh độ cứng/mềm của hệ thống giảm xóc tùy vào điều kiện đường đi.
- ECU quản lý pin: Đặc biệt quan trọng đối với xe điện, giúp kiểm soát sạc và phân phối điện năng.
- ECU hệ thống giải trí và hỗ trợ lái: Điều khiển màn hình trung tâm, âm thanh, định vị và các tính năng thông minh như tự động lái.
Khi xe nhận được bản cập nhật, ECU sẽ đảm nhận nhiệm vụ kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu và tiến hành cài đặt, đảm bảo quá trình cập nhật không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống.
2.4 Cơ chế bảo mật
Bảo mật là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong hệ thống OTA, bởi bất kỳ lỗ hổng nào trong quá trình cập nhật cũng có thể tạo cơ hội cho tin tặc xâm nhập và kiểm soát xe từ xa.
Để ngăn chặn rủi ro, hệ thống OTA được trang bị nhiều lớp bảo vệ, bao gồm:
- Mã hóa dữ liệu: Mọi bản cập nhật trước khi gửi đến xe đều được mã hóa theo các chuẩn an toàn cao cấp, chẳng hạn như AES-256 hoặc TLS (Transport Layer Security).
- Xác thực chữ ký số: Trước khi cài đặt, xe sẽ kiểm tra chữ ký số của bản cập nhật để đảm bảo rằng nó đến từ nguồn đáng tin cậy và không bị chỉnh sửa.
- Cơ chế chống tấn công Man-in-the-Middle (MitM): Ngăn chặn tin tặc chặn và thay đổi dữ liệu cập nhật trong quá trình truyền tải.
- Khởi động an toàn (Secure Boot): Giúp đảm bảo rằng chỉ có phần mềm hợp lệ mới có thể chạy trên hệ thống.
Nhờ vào các cơ chế bảo mật tiên tiến này, xe có thể được cập nhật từ xa mà không làm tăng nguy cơ bị tấn công mạng.
2.5 Quy trình cập nhật OTA
Quy trình cập nhật OTA thường diễn ra theo các bước sau:
- Nhà sản xuất phát hành bản cập nhật: Sau khi hoàn tất thử nghiệm, bản cập nhật phần mềm sẽ được tải lên máy chủ đám mây.
- Xe nhận được thông báo: Khi có bản cập nhật mới, hệ thống viễn thông sẽ gửi thông báo đến xe thông qua kết nối Internet.
- Người dùng xác nhận (nếu cần): Một số bản cập nhật yêu cầu người dùng đồng ý trước khi tải về, đặc biệt là các bản cập nhật quan trọng liên quan đến hiệu suất hoặc an toàn.
- Tải về bản cập nhật: Xe bắt đầu tải về bản cập nhật từ máy chủ, đồng thời kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu.
- Cài đặt bản cập nhật: Quá trình cài đặt chỉ diễn ra khi xe đang ở trạng thái an toàn (ví dụ: xe đang đỗ, không di chuyển).
- Khởi động lại hệ thống: Sau khi cập nhật hoàn tất, xe sẽ tự động khởi động lại với phiên bản phần mềm mới.
- Xác nhận cập nhật thành công: ECU kiểm tra lại toàn bộ hệ thống để đảm bảo rằng bản cập nhật hoạt động ổn định.
Nhờ quy trình này, các nhà sản xuất có thể triển khai các bản cập nhật phần mềm một cách nhanh chóng và hiệu quả mà không cần đến sự can thiệp trực tiếp của kỹ thuật viên.
2.6 Lợi ích của hệ thống OTA
Hệ thống OTA không chỉ giúp xe luôn được cập nhật với công nghệ mới nhất mà còn mang lại nhiều lợi ích quan trọng như:
- Tiết kiệm thời gian và chi phí: Người dùng không cần phải đưa xe đến trung tâm bảo dưỡng để cập nhật phần mềm.
- Cải thiện hiệu suất: Bản cập nhật có thể giúp tối ưu hiệu suất động cơ, hệ thống pin và nhiều chức năng khác.
- Nâng cao bảo mật: Các lỗ hổng bảo mật có thể được khắc phục nhanh chóng thông qua các bản vá phần mềm.
- Cập nhật tính năng mới: Hệ thống giải trí, trợ lý ảo, khả năng tự lái có thể được nâng cấp mà không cần thay thế phần cứng.
Nhờ vào công nghệ OTA, ngành công nghiệp ô tô đang tiến gần hơn đến mô hình xe thông minh, có khả năng thích nghi và cải tiến liên tục trong suốt vòng đời sử dụng.
Trên đây là toàn bộ thông tin chi tiết về công nghệ OTA trên xe điện mà trung tâm VATC gửi đến bạn. Hy vọng bạn đã có thêm kiến thức hay cho mình trong ngày.
Và nếu bạn có đang đam mê hoặc muốn tìm hiểu về các khóa học trong ngành ô tô thì liên hệ ngay với VATC theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết nhất nhé!
