SDV時代において、OTAアップデートソリューションが提供すべきもの

このエピソードの紹介

SANJAY：『Driving Innovation 』の新たなエピソードへようこそ。このポッドキャストでは、自動車業界が「ソフトウェア定義車両（SDV）」へと移行することを可能にする技術やソリューションについてお話ししています。 私はソナタ社のプロダクト責任者、サンジェイ・カトリと申します。Sonatus は先日、「SDV時代にOTAアップデートソリューションが提供すべきもの」と題した電子書籍を発行しました。この電子書籍では、ソフトウェア定義車両（SDV）という新たな時代において、OTAアップデートソリューションがいかに進化すべきかを考察しています。今回のエピソードでは、同僚のハイメ・アルカンタラ氏と共に、この電子書籍の主要なトピックについて議論していきます。

OTA業界の背景

SANJAY：SBD Automotiveの調査によると、米国、中国、欧州で販売される自動車の3台に2台はOTA対応となっています。 その数は1億8000万台に上ります。そして、この10年の終わりまでには、その数は5億台にまで増加する見込みです。つまり、OTAアップデートは単なる「あれば便利なもの」ではなく、必要不可欠なものとなっているのです。特に、自動車のソフトウェア化が進み、デジタル制御され、したがってソフトウェアで設定可能な機能が大幅に増えている現在においてはなおさらです。

また、自動車業界は、単にナビゲーションマップの更新や時折行われるバグ修正にとどまらず、車両機能の包括的な更新やアップグレードを提供し、まったく新しい運転体験やユーザー体験を創出できるようにならなければなりません。そして、これがOTAアップデートソリューションにとって何を意味するのかについて議論するため、Updater製品を担当するシニアプロダクトマネージャーである同僚のハイメ・アルカンタラ氏をお招きしたいと思います。ハイメ、ポッドキャストへようこそ。

ハイメ：うん、サンジェイ、招待してくれてありがとう。

サンジェイ：ありがとう。また来てくれてうれしいよ。

ハイメ：うん、ここに来られて本当に嬉しいよ。

SANJAY：そうですね。冒頭でも触れましたが、状況は変化しています。自動車はますますソフトウェア対応が進んでいます。アップデートもさらに増え、おそらく月次や週次でのアップデートも出てくるでしょう。OTAソリューションはすでに10年以上前から存在しています。なぜ、さらに別のOTAソリューションが必要なのでしょうか？

なぜOTAに対する新たなアプローチが必要なのか

JAIME：サンジェイ、ご存知の通り、ソフトウェア定義車両（SDV）の導入に伴い、これまでにない新しいタイプのECUも登場しています。今では、従来のECUだけでなく、高性能コンピュータについても議論されています。これらには非常に複雑で機能豊富なオペレーティングシステムが搭載されており、新たなソフトウェア資産の導入が可能になっています。 もはやファームウェアだけの話ではありません。今は、ファームウェア、コンテナ、ハイパーバイザー、アプリケーション、ポリシー、設定といった要素が関わっています。つまり、これらすべてを管理する必要があるのです。そして、その管理方法は、かつてIVIやADASのアップデートが管理されていた方法とは、まったく異なるものになるでしょう。

ワンストップ運用

SANJAY：つまり、今は車両のいくつかの不具合だけでなく、車両全体をアップデートしているわけですね。ファームウェアだけでなく、新しい種類のソフトウェアも導入しているわけですから。かなり複雑そうですね。では、Updaterはその複雑さを管理するために、どのような役割を果たしているのでしょうか？

JAIME：ご存知の通り、Updaterはユーザーに「シングル・ペイン・オブ・グラス」を提供し、これらの資産や将来追加される資産を管理できるようにしています。つまり、Updaterから、従来のIVIシステムのファームウェア更新を実行できるだけでなく、その中のコンテナや、BodyやCentral Gatewayドメインなどの他の高性能コンピュータ上のハイパーバイザーで実行されているオペレーティングシステムを対象とした更新も行うことができます。

エンドツーエンドのトレーサビリティ

SANJAY：なるほど、つまり「シングル・ペイン・オブ・グラス」――つまり、単一の統合インターフェース――を通じて、あらゆる種類のECUやすべてのソフトウェア資産を管理できるということですね。アップデートプロセスをよりシンプルにするために、Updaterには他にどのような機能がありますか？

JAIME：そうですね、それは良い質問です。Updaterには、「トレーサビリティ」という非常に重要な機能が備わっています。そうです。OEMのエンジニアがアップデートを展開する際、何か問題が発生したときのトラブルシューティングは、彼らにとって最大の課題の一つです。 そこでUpdaterでは、当社のトレーサビリティ機能を組み込んでいます。つまり、アップデートの全プロセスを通じて、極めて正確なトレーサビリティIDを付与する仕組みです。クラウドから車両、個々のECU、そしてそれらのECU内で実行されるプロセスに至るまで、すべての段階を網羅しています。これにより、OEMのエンジニアは、潜在的なボトルネックやバグを特定し、トラブルシューティングやデバッグを行うための一連のツールを利用できるようになり、問題をはるかに迅速に突き止めることができるようになります。

インテリジェントなデルタ更新

SANJAY：つまり、複数の種類のECUやMCU、さまざまなソフトウェア資産にわたるすべての車両アップデートを管理するための、単一の統合インターフェースについておっしゃっているのですね。それが複雑さを軽減することは確かに理解できます。そのほかにも、Updaterには、プロセスをより効率的かつ信頼性の高いものにするために、どのような機能があるのでしょうか？

JAIME：冒頭で、OEM各社がアップデートを毎月、あるいは毎週のペースで展開し始める可能性があると話していましたね？これをIVIやADASのECUアップデートの文脈で考えると、そのデータ量はギガバイト単位で膨大なものになります。 毎週、数十ギガバイトものデータが配信される可能性さえあるんです。当然、OEM各社はそんなことは望んでいません。通信コストが指数関数的に増加してしまうからです。ですから、OEM各社がこうしたアップデートのデータ量を削減できるよう、賢明な方法を考えなければなりません。

そこで、デルタ更新が活躍します。 デルタ更新とは、こうしたバイナリの占有容量を最小限に抑える手法です。しかし、バイナリには様々な種類があります。時には完全なオペレーティングシステムの場合もあれば、コンテナの場合もあります。そのため、こうした資産の種類ごとに最適化された、さまざまなデルタアルゴリズムを適用することができます。そして、Updaterの特筆すべき点は、更新全体の占有容量を最適化するために、それぞれの資産にどのアルゴリズムを適用すべきかを的確に判断できる点にあります。

クラウドネイティブなデプロイとドライラン

SANJAY：要するに、更新対象のパッケージサイズを最小限に抑えるために、更新データをある種の「インテリジェントな圧縮」――そう呼んでもいいでしょう――を施しているのです。これは、モバイルネットワークでもWi-Fiネットワークでも同様です。

ハイメ：その通り。うん。

SANJAY：また、車両に搭載されるソフトウェアがますます増え、それらが継続的に更新されるようになるにつれて、クラウドから車両に至るまでの全プロセスにおいて、何らかのクラウドネイティブな開発・デプロイメントパイプラインを導入したいと考えるでしょう。その点について、Updaterはどのような機能を提供しているのでしょうか？

JAIME：そうですね。私たちは自動車業界のこうしたトレンドもすべて注視していますが、現在、非常に重要かつ注目すべきトレンドとして、「Vサイクルのシフトレフト」が挙げられます。これは、OEM各社が、実際に車両にアップデートを展開する前に、OTAアップデートプロセスに関するすべての取り組みをシミュレーションし、検証しようとしていることを意味します。その方法の一つとして、当社の仮想車両フリートに実際にアップデートを展開することが挙げられます。 Updaterはこのプロセスをサポートしており、不足している依存関係を調整したり、アップデート対象から外れてしまう可能性のある車両を特定して、早期に問題を発見したりすることが可能です。それだけでなく、Updaterには「ドライラン」機能も搭載されています。これは非常に優れた機能で、コスト、帯域幅の使用量、影響を受ける地域といった観点からアップデートの影響を実際に確認でき、実際に展開する前にキャンペーンの影響に関する詳細なレポートを入手できます。 これにより、キャンペーンの設定を微調整することが可能です。例えば、携帯電話ネットワークを使用して非常に大規模なアップデートを展開しようとした際、コストを確認して、一度考え直し、Wi-Fiをセカンダリチャネルとして使用することを検討したい場合などがあります。

先制的な依存関係管理

SANJAY：なるほど、なるほど。また、クラウド上でこの試運転を行うことで、顧客が直面しうるあらゆる問題を未然に防ぐことができるようですね。例えば、車が動かなくなってしまうような事態を避けることができるわけです。

ハイメ：その通りです。そして、このドライランでは実際に当社のソフトウェア依存性管理が活用されます。つまり、すべてのアーティファクトは、特定のハードウェアやソフトウェアのバージョンに依存している可能性があり、それはその特定のECUだけでなく、車両全体に及ぶということです。

OEMのエンジニアがこれらの依存関係を定義する際、ドライランでは、対象となる車両群のうち影響を受けるすべての車両についてシミュレーションを実行し、それらの依存関係が満たされているかどうかを確認します。

サイバーセキュリティのコンプライアンス

ハイメ：なるほど。さて、まだ「誰もが気づいているが誰も口に出さない問題」、つまりセキュリティについては触れていませんね。当然のことながら、コネクテッドカーが増え、ソフトウェアの更新も増えるにつれて、悪意のある者やマルウェア、ハッキングといった脅威が発生する可能性が高まります。その点について、Updaterはどのような対策を講じているのでしょうか？

JAIME：その点は私たちも十分に認識しています。特にOTAパイプラインは、脅威となる攻撃者から可能な限り保護すべき仕組みの一つです。そのため、OEM各社がUNECE155やUNECE156といった国連規制への対応を支援できるよう、私たちもサポートしていきたいと考えています。そしてその実現に向けて、私たちはすべての国際規格に準拠しています。 当社はUptaneセキュリティフレームワークに準拠しています。また、ISO 24089およびISO 21434にも準拠しており、これにより、OEMがこれらの規制に準拠するために必要なすべての証拠を提供することが可能となっています。

まとめと総括

SANJAY：わかりました。では、これまでの内容をまとめると、OEM各社が最初にOTAアップデートを実施し始めて以来、そのニーズが劇的に変化しているという事実ですね。 アップデート頻度は格段に高くなり、扱う資産の種類も多様化しています。予測可能性やコスト効率の向上が求められており、Updaterはそれらを実現するための多くの機能を提供しています。聴衆からは「なぜ、また新たなOTAソリューションが必要なのか？」という疑問が出るかもしれませんが、それに対する答えは何でしょうか？

ハイメ：そうですね、それは素晴らしい質問です。世の中には優れたソリューションがたくさんありますが、それらはすでに長い間存在しており、SDVという変化の激しい時代に対応するためには、システムを段階的に更新していく必要があります。私たちは異なるアプローチをとりました。実は、ゼロから、一から作り上げているのです。そのおかげで、SDVのニーズを完全に満たす、まったく新しいツールを開発することができました。

サンジェイ：なるほど、そうですね。その言い方は的を射ていますね。つまり、電子書籍のタイトルが示唆しているように、SDV時代に向けた専用ソリューションのようなものですね。では、ジェイミー、ありがとうございました。とても参考になりました。また、『Driving Innovation 』にぜひご出演いただけるのを楽しみにしています。

ハイメ：サンジェイ、ありがとう。ここに来られて嬉しかったよ。ありがとう。

SANJAY：これで『Driving Innovation 』ポッドキャストの今回のエピソードは終了です。本日取り上げたトピックについてさらに詳しく知りたい方は、ぜひSonatus.com から電子書籍をダウンロードしてください。また、今後も『Driving Innovation 』の今後のエピソードにご期待ください。そこでは、業界を「ソフトウェア定義車両」へと導くテクノロジーやソリューションについて、引き続きお話ししていきます。