Dlaczego aktualizacje oprogramowania samochodowego są nadal takie złe?

Pomimo lat wysiłków i nakładów rzędu miliardów dolarów, żaden ze światowych producentów samochodów nie dorównał jeszcze Tesli w dziedzinie bezprzewodowego dostarczania aktualizacji oprogramowania (OTA). Podobnie jak w przypadku telefonów i laptopów, aktualizacje systemów operacyjnych pozwalają właścicielom samochodów na zdalną aktualizację.

Tesla wprowadziła OTA w 2012 roku, ale teraz firma Elona Muska publikuje te aktualizacje jak żaden inny producent samochodów. „Tesla kiedyś wydała 42 aktualizacje w ciągu sześciu miesięcy” – mówi Jean-Marie Lapeyre, dyrektor techniczny ds. motoryzacji w Capgemini, w wywiadzie dla WIRED. Jednak dla wielu innych producentów samochodów, jak twierdzi Lapeyre, OTA są wysyłane „może raz na rok”.

Dla tradycyjnych producentów samochodów oprogramowanie pozostaje, lub było do niedawna, jedynie jednym z wielu dodanych elementów. Dla Tesli i innych producentów samochodów, którzy narodzili się w świecie cyfrowym – w tym Rivian, Lucid, Polestar i chińskich marek, takich jak BYD, Xpeng i Xiaomi – to niemal cały ten bajzel.

Co ciekawe, GM był pierwszym producentem samochodów, który wprowadził funkcjonalność OTA, dwa lata przed Teslą , ale ograniczała się ona do systemu telematycznego OnStar . OTA tradycyjnych producentów często oferują jedynie ulepszenia w zakresie informacji i rozrywki, podczas gdy OTA marek stawiających na rozwiązania cyfrowe mogą zmieniać kształt, zwiększając zasięg i prędkość. Często oferują również funkcje od infantylnych po autentycznie funkcjonalne: dźwięk pierdzenia na żądanie od Tesli, bardziej komfortowe zawieszenie dla właścicieli Rivian oraz odblokowywanie samochodu telefonem od Polestar.

Samochody posiadają wbudowane mikroprocesory od lat 70. XX wieku , ale do niedawna tradycyjni producenci samochodów tworzyli swoje pojazdy z oprogramowaniem zaprojektowanym tak, aby pozostawało w dużej mierze niezmienione przez cały 20-letni okres eksploatacji pojazdu. Od 2021 roku złożoność najnowszych platform oprogramowania samochodowego wzrosła o około 40% rocznie, szacuje McKinsey . Według S&P Global , w Stanach Zjednoczonych obecnie jeździ 69 milionów pojazdów obsługujących OTA.

Producenci samochodów liczyli , że takie pojazdy definiowane programowo , czyli SDV, zwiększą sprzedaż samochodów. Według dwóch rankingów mierzących postęp w dziedzinie SDV, Tesla jest liderem. Indeks Cyfrowych Producentów Samochodów Gartnera na rok 2025 plasuje chińskich producentów pojazdów elektrycznych Nio i Xiaomi odpowiednio na drugim i trzecim miejscu. Wards Intelligence zgadza się, że to właśnie te trzy firmy należy pokonać. Na drugim końcu skali, podobnie jak w analizie Wards, Nissan, Toyota, Mazda i Jaguar Land Rover plasują się na samym dole .

Prawidłowo wdrożone OTA nie tylko odświeżają doświadczenia użytkowników samochodów, ale także mogą obniżyć koszty akcji serwisowych dla producentów. W 2024 roku ponad 13 milionów pojazdów zostało objętych akcją serwisową z powodu problemów z oprogramowaniem, co stanowi wzrost o 35% w porównaniu z rokiem poprzednim. Przed wprowadzeniem OTA średni koszt akcji serwisowej wynosił około 500 dolarów za pojazd. OTA mogą być dostarczane bezprzewodowo, ale nie są darmowe, ani dla środowiska , ani dla producentów samochodów – Harman Automotive , dostawca oprogramowania OTA, szacuje, że dostarczenie aktualizacji o rozmiarze 1 GB kosztuje producenta samochodów 66,50 dolara za pojazd.

Ale zazwyczaj tylko cyfrowi tubylcy wysyłają ogromne pliki aktualizacji, ponieważ zazwyczaj tylko oni są w stanie aktualizować oprogramowanie układowe bezprzewodowo (FOTA). Mogą one aktualizować układy napędowe, zarządzanie akumulatorem i układy hamulcowe. Możliwości FOTA wymagają od samochodów — zazwyczaj elektrycznych — dobrej, stałej łączności i znacznej mocy obliczeniowej, z której wiele pozostaje w rezerwie na przyszłe aktualizacje. Na przykład elektryczny SUV Gravity firmy Lucid jest wyposażony w najnowszy procesor Nvidia Orin-X i 512 GB pamięci masowej, a mimo to system operacyjny pojazdu mieści się na zaledwie 100 GB , pozostawiając mnóstwo miejsca na późniejsze aktualizacje OTA.

Wraz ze spadkiem przychodów zachodnich producentów samochodów, producenci szukają możliwości zarobienia na subskrypcjach OTA. Zapłać Tesli 2000 dolarów, a dzięki opcjonalnemu Acceleration Boost Twój samochód elektryczny zostanie odblokowany bezprzewodowo, co pozwoli Ci ruszyć z piskiem opon. Za dodatkowe 10 dolarów miesięcznie, pakiet „łączności premium” Tesli oferuje strumieniowe przesyłanie danych, kamery na żywo i inne korzyści. Chcesz skorzystać z funkcji, którą krytycy nazywają myląco „Full Self Driving (FSD) Supervised”? Jest Twoja za dodatkowe 99 dolarów miesięcznie.

„Uważamy… że wartość cyklicznych przychodów Tesli z oprogramowania może przewyższyć wartość jej działalności sprzętowej” – prognozował Morgan Stanley w 2021 roku . Być może, ale sprzedaż subskrypcji nie zawsze jest bezproblemowa. W 2022 roku BMW starało się pobierać od właścicieli samochodów w niektórych krajach miesięczną opłatę abonamentową za aktywację grzałek w fotelach już zamontowanych w ich samochodach. Po negatywnych opiniach program został wycofany.

Producenci samochodów mogą spodziewać się dalszych negatywnych opinii, gdy klienci lepiej zrozumieją, że OTA działają również w odwrotnym kierunku. Samochody nie tylko pobierają dane, ale mogą je również przesyłać.

Ówczesny szef działu sztucznej inteligencji w Tesli, Andrej Karpathy, otwarcie o tym mówił na konferencji poświęconej uczeniu maszynowemu w 2020 roku, gdzie szczegółowo opisał tzw. tryb cienia Tesli, czyli odzwierciedlanie działań kierowcy, którego migawki są przesyłane do Tesli w celu wykorzystania jako dane treningowe do pełnej autonomicznej jazdy. Te petabajty migawek , gromadzone od 2016 roku, obejmują nagrania z kamery samochodu, a także dane dotyczące prędkości, przyspieszenia i innych parametrów. Gromadzenie danych klientów jest dozwolone na mocy Warunków Użytkowania, które podpisują właściciele.

Problemem jest również „cegłowanie”. Producenci mogą dowolnie obniżać jakość swoich produktów, o czym przekonali się chińscy konsumenci na początku tego roku. Supersamochód Xiaomi SU7, wart 73 000 dolarów, stracił 648 koni mechanicznych podczas nocnego testu OTA. Firma zapowiedziała, że ​​ta moc zostanie przywrócona tylko wtedy, gdy kierowcy, podczas sesji na torze, udowodnią, że są w stanie poradzić sobie z jego superszybkim samochodem, który przyspiesza od 0 do 100 km/h w mniej niż dwie sekundy. Właściciele zbuntowali się , domagając się zwrotu mocy, za którą, jak zakładali, zapłacili. Xiaomi wkrótce ustąpiło.

Biorąc pod uwagę początki firmy w Dolinie Krzemowej, nic dziwnego, że filozofia Tesli stawiająca oprogramowanie na pierwszym miejscu (która istniała jeszcze przed Muskiem ) idzie w parze z gotowością startupu technologicznego do podejmowania ryzyka . Dopiero po miażdżących recenzjach Tesla poprawiła niektóre kluczowe dla bezpieczeństwa funkcje. Model 3 firmy został skrytykowany za słabą siłę hamowania w teście Consumer Reports z 2018 roku , a system zapobiegający blokowaniu kół został szybko naprawiony za pomocą OTA.

„Aktualizacje oprogramowania drogą radiową niosą ze sobą obietnice, ale i zagrożenia” – powiedział William Wallace, menedżer ds. polityki bezpieczeństwa w Consumer Reports, w wywiadzie dla Reutersa w 2022 roku . „Dwutonowy pojazd to nie to samo, co komputer. Producenci samochodów i ich dostawcy muszą traktować oprogramowanie związane z bezpieczeństwem jak kwestię życia i śmierci”.

W 2022 roku Narodowa Administracja Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) nakazała Tesli wycofanie pojazdu z rynku, aby zapobiec nielegalnemu hamowaniu z przechyłu zamiast całkowitego zatrzymania pojazdu na niektórych skrzyżowaniach. Musk zaprzeczył, jakoby istniał problem. „Samochód po prostu zwolnił do około 3 km/h i kontynuował jazdę, jeśli widoczność była dobra, bez samochodów ani pieszych” – napisał . Niemniej jednak Tesla wydała OTA w celu wyłączenia funkcji pełzania. Tesla nie odpowiedziała na prośbę o komentarz do tego artykułu.

W przeciwieństwie do wycofań warsztatowych, wycofania OTA zazwyczaj nie stanowią problemu dla właścicieli pojazdów. Co istotne, wskaźnik ukończenia wycofań OTA często sięga 95% lub więcej, podczas gdy w przypadku wycofań fizycznych wskaźnik ten może być o połowę niższy.

Większość nowoczesnych samochodów tradycyjnych producentów zawiera 100 lub więcej elektronicznych jednostek sterujących (ECU) z mikroprocesorami. Technologie takie jak zaawansowane systemy wspomagania kierowcy, adaptacyjny tempomat, automatyczne hamowanie awaryjne i elektroniczna kontrola stabilności (ESC) przyczyniły się do rozpowszechnienia ECU i kodów. Dodając do tego systemy informacyjno-rozrywkowe, modemy i karty SIM, czujniki i funkcje nawigacyjne, samochody elektryczne stają się wydajnymi, zawsze online, mobilnymi centrami obliczeniowymi.

Producenci samochodów wszelkiej maści dążą obecnie do tworzenia samochodów z inteligencją i centralnym komputerem, a nie rozproszonymi jednostkami sterującymi (ECU), ale istnieje ryzyko, że połączenie wielu małych pudełek w mniejszą liczbę, z własnymi procesorami, mogłoby zagrozić sprzętowi krytycznemu dla bezpieczeństwa. Pierwotna ciężarówka elektryczna Rivian R1T miała 17 jednostek sterujących (ECU); najnowsza ma ich zaledwie siedem. Nowa, jeszcze niewdrożona platforma Zena Compute Subsystems for Auto, opracowana przez architekta układów scalonych Arm, oferuje bezpieczną wyspę i enklawę bezpieczeństwa, aby przeciwdziałać atakom, takim jak infekcje wirusowe czy inne ataki hakerskie, i jest pełna wiedzy z zakresu sieci neuronowych.

„Przejście na sztuczną inteligencję w samochodach jest w pełni realne” – mówi Dipti Vachani , starszy wiceprezes i dyrektor generalny działu motoryzacyjnego Arm. Volvo podpisało umowę z Gemini należącym do Google w maju . Wielu chińskich właścicieli samochodów korzysta już z czatu DeepSeek . W nowszych modelach Tesla umożliwiła korzystanie z Groka od xAI, chatbota, który niedawno chwalił się mianem MechaHitler.

Tradycyjni producenci samochodów pozyskują swoje ECU od różnych dostawców elektroniki. „Mamy około 150 takich” ECU, powiedział dyrektor generalny Forda Jim Farley w podcaście Fully Charged w 2023 roku . „Problem polega na tym, że oprogramowanie [dla nich] jest pisane przez 150 różnych firm i nie komunikują się one ze sobą. Więc mimo że z przodu widnieje Ford, muszę udać się do Boscha, aby uzyskać pozwolenie na zmianę ich oprogramowania sterowania fotelami”. Teraz Farley rozpoczął plan produkcji samochodów w zupełnie nowy sposób , wykorzystując znaczną część tej technologii wewnętrznie i rzekomo rozwiązując problemy.

W 2003 roku niemieckie firmy BMW, Mercedes-Benz, VW, Bosch, Continental i Siemens nawiązały współpracę nad platformą programistyczną o nazwie AUTOSAR (Automotive Open System Architecture), mającą na celu standaryzację architektury systemów elektrycznych i elektronicznych. Ten wielowarstwowy protokół ma już swoje lata, ale wciąż jest powszechny dla większości tradycyjnych producentów samochodów.

Dzisiejsi programiści oprogramowania samochodowego nie przepadają za tym rozciągniętym frameworkiem. Jeden z nich wyśmiał na Reddicie , że „cała włoska restauracja potrzebowała kodu spaghetti, żeby mrugnąć diodą LED”. Zirytowany inżynier dodał: „Wolałbym wsadzić sobie strzelbę w tyłek i odstrzelić sobie jaja, niż kiedykolwiek spojrzeć na AUTOSHIT”.

Producenci samochodów „muszą być w stanie [szybko] aktualizować oprogramowanie” – mówi Vachani z Arm, dodając, że konsumenci „nie chcą już kawałka metalu. Chcemy tego stale ewoluującego przedmiotu. Nie ma ani jednego [producenta samochodów], który nie zastanawiałby się nad tym, jak rozwijać się w tym świecie zdefiniowanym przez oprogramowanie”.

Nowatorskim podejściem do pojazdów definiowanych programowo jest prawdopodobnie ciężarówka Slate Auto za 25 000 dolarów . Ten startup z Michigan, wspierany przez Jeffa Bezosa i innych prominentnych inwestorów, ma na celu stworzenie minimalistycznego, pozbawionego zbędnych dodatków samochodu elektrycznego z ręcznie otwieranymi szybami i bez systemu informacyjno-rozrywkowego. Samochód nie będzie wyposażony w modem ani kartę SIM. Zamiast tego właściciele będą mogli pobrać aktualizacje OTA za pomocą swoich telefonów, a następnie podłączyć się do pojazdu, aby je przesłać.

W przeciwieństwie do smartfonów, pojazdy silnikowe podlegają rygorystycznym normom bezpieczeństwa oprogramowania, takim jak ISO 26262. Wymaga to rygorystycznej walidacji oprogramowania samochodowego przed wdrożeniem aktualizacji OTA, co spowalnia postęp i, jak na razie, trzyma marki samochodowe pod ścisłą kontrolą.

„Firmy, które istnieją od 100 lat, mają ogromny problem” – mówi Florian Rohde, który pracował dla Tesli w latach 2012–2018, współtworząc potencjał firmy w zakresie OTA, a następnie pracował dla Nio. „Ich strategie i procesy są ugruntowane od dawna. [Niektórzy dyrektorzy firm motoryzacyjnych] nie chcą się zmieniać, ponieważ obawiają się utraty wpływów i władzy w swojej firmie”.

„Tradycyjni producenci samochodów [również] byli bardzo nieufni wobec oprogramowania – obawiali się, słusznie, że ich produkt w pewnym momencie komuś zaszkodzi” – mówi Rohde. „Ale nie rozumieli DevOps, czyli ciągłego monitorowania i ulepszania. Kiedy zaczęliśmy sprzedawać pierwsze [Tesle], musieliśmy je udoskonalać, ponieważ nie były idealne. Byliśmy w stanie naprawiać błędy i wprowadzać zmiany w oprogramowaniu w bardzo krótkim czasie. Uznani producenci samochodów są naprawdę powolni”.

Rohde kontynuuje, że sukces Tesli w zakresie OTA został zbudowany dzięki niewielkiemu zespołowi, który pozwolił na szybkie podejmowanie decyzji przez utalentowaną grupę osób, grupę, która co najważniejsze, nie musiała konsultować się z wieloma szczeblami hierarchii w firmie.

Poza Chinami Tesla prawdopodobnie pozostanie liderem w dziedzinie zdalnych aktualizacji, przynajmniej na razie. „Tesla odniosła sukces nie dlatego, że jest elektryczna, ani dlatego, że jest pionierem w dziedzinie pojazdów SDV i OTA; a Tesla nie odnosi sukcesu, ponieważ ma ogromne zaplecze [ze szczegółowymi informacjami o każdym samochodzie] ani sieć ładowania” – mówi Rohde. „Tesla odniosła sukces, ponieważ miała wszystkie cztery”.

Tesla nie odnosi jednak dziś aż tak dużych sukcesów. Polityczne intrygi Muska i przestarzałe produkty firmy doprowadziły do ​​gwałtownego spadku globalnej sprzedaży . Do tego dochodzi wzmożona konkurencja, zwłaszcza ze strony Chin. Zanim firma zaczęła produkować samochody, dwaj z najbardziej imponujących chińskich producentów – Huawei i Xiaomi – produkowali i nadal produkują telefony komórkowe. Przez kilka lat producent iPhone'ów, Apple, groził również wprowadzeniem na rynek samochodu, a gdyby w ramach projektu Titan powstał konsumencki samochód elektryczny, prawdopodobnie byłby on zdolny do zabójczych OTA.

To, że Apple najwyraźniej nie udało się uprościć systemów operacyjnych samochodów i ich aplikacji OTA, mówi Sid Odedra, szef ds. UX w Polestar, który wcześniej pracował dla Nio i Audi. „To nie jest prosty problem do rozwiązania”.