汽車在線升級領域?qū)＠季址治?/h1>
2022-05-12 07:29仝偉聶家鵬
汽車與駕駛維修(維修版) 2022年4期
仝偉、聶家鵬
（1.通用汽車(中國)投資有限公司，上海 201206；2.上汽通用五菱汽車股份有限公司技術中心，柳州 545007）
0 引言
隨著科技的不斷進步，電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化已經(jīng)逐漸成為代表汽車領域未來發(fā)展的主流方向。隨之而來的是車載電子器件在整車系統(tǒng)中逐漸增多，整車和車載電子器件的更新迭代方式已經(jīng)發(fā)生了重大變化，具體來說就是從物理方式到在線升級方式（OTA，Over the Air)的更新迭代。作為汽車智能化進階的關鍵技術，隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，OTA 在汽車中的應用逐漸增多。在線升級技術受到了更多的關注，更多的主機廠選擇在OTA 領域進行重點技術攻關。
從上述描述可以看出，在線升級技術對于一個汽車企業(yè)的發(fā)展是非常有必要的。這就使得針對OTA 技術的專利布局分析更加緊迫和勢在必行。通過對OTA 領域的專利數(shù)據(jù)信息進行檢索并收集匯總整理，運用專業(yè)的專利數(shù)據(jù)分析技術，借助于專利數(shù)據(jù)源（庫）以及專業(yè)的分析軟件，將檢索得到的OTA 領域相關專利數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為專利布局分析情報，這是具有指導意義的工作。這不但有助于企業(yè)明確未來發(fā)展方向，更能指導汽車企業(yè)在OTA 領域有針對性地進行技術側(cè)重發(fā)展和專利布局。
1 數(shù)據(jù)來源
本論文數(shù)據(jù)統(tǒng)計來源于國家知識產(chǎn)權(quán)局專利文獻數(shù)據(jù)庫，這也是最權(quán)威、最準確以及最新的專利數(shù)據(jù)來源。通過對OTA 領域的相關技術進行分析，提煉專業(yè)檢索詞匯，并利用主題字段、關鍵字段以及名稱和摘要等內(nèi)容，對OTA 技術領域進行檢索式的提煉更新。最終形成以下檢索式。
得到的數(shù)據(jù)通過incoPat 專利數(shù)據(jù)庫進行分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 分析概述
通過檢索分析，本論文統(tǒng)計分析得到的有效專利申請文本共計1 553 份，對應的申請人有201 位。采用國際上通用的IPC 專利分類法，對檢索得到的OTA 領域?qū)＠畔⑦M行分類，并細化歸納成專利小類。通過分析發(fā)現(xiàn)，統(tǒng)計得出的前10 小類專利申請數(shù)量達到1 374份，已經(jīng)占到檢索全部專利數(shù)量的85%以上。因此，取該前10 小類數(shù)量最多的專利進行統(tǒng)計，已經(jīng)具備了統(tǒng)計學上的代表意義。具體的在線升級領域?qū)＠季址植记闆r如圖1所示。
圖1 在線升級專利總體分布情況
通過IPC 分類統(tǒng)計分析不難看出，針對OTA 技術領域的專利申請主要布局在G06F、H04L、B60R、G05B 和G06Q 這5 個小類（G部：即“物理”部類；H 部，即“電學”部類；B 部，即“作業(yè)、運輸”部類）。尤其是G06F 軟件升級方法和H04L 數(shù)據(jù)信息傳遞這2 個專利小類，其專利申請數(shù)量占到專利總體數(shù)量的一半以上。而前10 小類中，B60L、H04W、G07C、G01M 和G08G 占比較低，已經(jīng)不足以代表OTA 領域整體布局概況。本文將IPC 統(tǒng)計收集的前5 專利小類作為專利布局分析的重點攻關對象。
2.2 重點IPC 小類分析
G06F 專利小類主要包含5 個大組，通過檢索匯總得到的專利申請文本637 份，本小類主要涉及數(shù)據(jù)測試/調(diào)試、升級程序控制裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)控與錯誤監(jiān)測/校正以及數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)等（圖2）。如申請?zhí)枮镃N201910630405.6 的專利，其提供了一種汽車軟件遠程在線升級系統(tǒng)及方法，該方法具體包括以下幾個內(nèi)容。
圖2 G06F 小類下的專利分布情況圖
（1）監(jiān)測用戶端軟件更新需求，若存在需求，則利用軟件管理后臺建立起通訊連接，以保證軟件升級管理模塊的網(wǎng)絡通訊聯(lián)通狀態(tài)。
（2）針對軟件升級對車輛的影響不同，對軟件升級類別進行分級管理，并把影響車輛安全與駕駛的軟件升級定義為一級，而對其他不影響車輛安全的升級類別，例如駕駛艙的娛樂系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)和互動系統(tǒng)的軟件升級，定義為二級。當存在軟件升級需求時，由軟件升級管理模塊從后臺下載軟件包，并判斷本次軟件升級的等級。
（3）針對不同的升級類別采取不同的升級策略。
在當今科技迅猛發(fā)展的時代，隨著智能設備和智能汽車進行信息交互，以及車聯(lián)網(wǎng)多數(shù)據(jù)源的融合，車載功能的復雜度和人機交互的個性化均實現(xiàn)了較大幅度的提高。這使得汽車以及相關汽車電子器件的系統(tǒng)軟件升級將會變得更新更頻繁，并且也對車控軟件的開發(fā)周期提出來更高的要求。因此，可在G06F 小類下做重點布局，尤其是針對G06F11/00、G06F17/00 和G06F21/00這3 個大組，針對相關空白技術加快專利布局。
H04L 小類共統(tǒng)計有專利370 份，主要集中在H04L29/00、H04L12/00 和H04L9/00 這3 個大組（圖3），即升級系統(tǒng)設備及電路、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡以及數(shù)據(jù)保密與安全裝置。
圖3 H04L 小類下的專利分布情況圖
大數(shù)據(jù)時代千變?nèi)f化，任何人都不能“獨善其身”，因此從整個社會層面都對數(shù)據(jù)信息的安全和保密提出了更高的要求。數(shù)據(jù)信息安全不僅能推動社會高效穩(wěn)健發(fā)展，更是企業(yè)良好經(jīng)營不斷取得經(jīng)濟效益的關鍵因素。因此，對數(shù)據(jù)信息進行安全保密管理是信息安全的關鍵，也是安全管理的核心。鑒于車載數(shù)據(jù)保密與安全的重要性需求，應該對H04L9/00 大組做有針對性的重點專利布局，并在有條件的前提下，對H04L12/00 數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡大組也做一定的布局。
針對車輛固件升級過程中數(shù)據(jù)的安全問題，上海蔚來汽車有限公司申請了一項專利（CN201710123213.7）。該專利提供了一種用于固件升級的數(shù)據(jù)安全傳輸系統(tǒng)和方法，具體如下。
（1）系統(tǒng)主要由固件接收分發(fā)單元，以及為上述固件接收分發(fā)單元完成公鑰認證與對應匹配信息發(fā)放的認證中心組成。
（2）固件分發(fā)單元將加密后的數(shù)據(jù)文件發(fā)送到匹配的對應固件接收單元，該加密數(shù)據(jù)文件基于固件接收單元的公鑰認證信息生成。
（3）固件接收單元對接收到的加密數(shù)據(jù)文件進行讀取并解密，從而獲取系統(tǒng)的固件升級需求信息。這種方式充分保證了固件升級過程中數(shù)據(jù)的安全傳輸。
B60R 小類主要包括3 個大組，分別為B60R16/00 專門適用于汽車在線升級的電路與元器件布置、B60R1/00 升級系統(tǒng)觀察裝置和B60R25/00 車輛在線升級防盜裝置（圖4）。本小類共檢索匯總有效專利信息132 份，其中B60R16/00 大組申請數(shù)量最多?？紤]到目前各大主機廠針對在線升級技術均已開展大量基礎性工作，并且已有各種配置方法、配置裝置以及對應的線路與元器件設計面向市場推廣應用，故可以不將B60R16/00 大組作為重點專利布局與技術研發(fā)方向。
圖4 B60R 小類下的專利分布情況圖
而對于B60R25/00、B60R1/00 這2 個專利大組，專利申請數(shù)量則較少，可重點考慮車輛在線升級防盜裝置和在線升級系統(tǒng)觀察裝置等方向。
G05B 小類中共包含4 個大組，共統(tǒng)計專利132 份（圖5）。通過分析發(fā)現(xiàn)，該小類基本是圍繞計算機中央處理器系統(tǒng)展開，涵蓋了計算控制系統(tǒng)、記錄載體和自適應系統(tǒng)等。由此可見，匹配汽車在線升級的中央處理器狀態(tài)研究將會是未來的一個發(fā)展方向。汽車企業(yè)可重點從計算控制、升級自適應、程序控制以及升級數(shù)據(jù)記錄等方面做有機結(jié)合，從而進行專利布局和相關技術研究。
圖5 G05B 小類下的專利分布情況圖
G06Q 小類主要包含3 個大組，共統(tǒng)計專利152 份，涵蓋了在線升級管理、升級系統(tǒng)上午管理、在線升級系統(tǒng)商業(yè)運用系統(tǒng)（圖6）。3 個大組的數(shù)量均不多，尤其是G06Q50/00 大組最少。
圖6 G06Q 小類下的專利分布情況圖
隨著以網(wǎng)聯(lián)化為代表的汽車新四化技術蓬勃發(fā)展發(fā)展，汽車在線升級業(yè)務也將不斷擴大。比如2010年12月在北京召開的中國通信標準化協(xié)會（CCSA）移動互聯(lián)網(wǎng)應用協(xié)議特別組（TC2）第二十二次全會上，就已經(jīng)審議通過了包括《空中下載(OTA)業(yè)務總體技術要求》和《移動網(wǎng)絡推送業(yè)務技術要求點到點推送》等在內(nèi)的4 項行業(yè)標準草案送審稿。因此汽車企業(yè)可以將在線升級管理和在線升級系統(tǒng)商業(yè)運用與管理作為重點研究對象。
3 結(jié)束語
本論文針對在線升級技術領域，通過檢索匯總分、IPC 分類以及目視化呈現(xiàn)，明晰各專利小類內(nèi)部的專利申請布局情況。本論文主要結(jié)論如下。
G06F、H04L、B60R、G05B 和G06Q 這5 小類，涉及前沿技術較多，且小類下屬部分大組申請專利數(shù)量少或較貼合汽車在線升級技術未來發(fā)展方向，應作為重點考慮對象。例如：G06F數(shù)據(jù)監(jiān)控與錯誤監(jiān)測/校正；H04L 數(shù)據(jù)保密與安全裝置；B60R車輛在線升級防盜；G05B 在線升級的中央處理器狀態(tài)匹配；G06Q 在線升級與商業(yè)運用管理。
而對于上述類別中涉及的軟件或集成電路類知識產(chǎn)權(quán)，可考慮通過軟件著作權(quán)或集成電路布圖設計等方式進行知識產(chǎn)權(quán)的保護。同時，也希望本文可作為汽車企業(yè)在線升級領域?qū)＠季址较虻膮⒖贾笇А?/p>
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從上述描述可以看出，在線升級技術對于一個汽車企業(yè)的發(fā)展是非常有必要的。這就使得針對OTA 技術的專利布局分析更加緊迫和勢在必行。通過對OTA 領域的專利數(shù)據(jù)信息進行檢索并收集匯總整理，運用專業(yè)的專利數(shù)據(jù)分析技術，借助于專利數(shù)據(jù)源（庫）以及專業(yè)的分析軟件，將檢索得到的OTA 領域相關專利數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為專利布局分析情報，這是具有指導意義的工作。這不但有助于企業(yè)明確未來發(fā)展方向，更能指導汽車企業(yè)在OTA 領域有針對性地進行技術側(cè)重發(fā)展和專利布局。
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圖1 在線升級專利總體分布情況
通過IPC 分類統(tǒng)計分析不難看出，針對OTA 技術領域的專利申請主要布局在G06F、H04L、B60R、G05B 和G06Q 這5 個小類（G部：即“物理”部類；H 部，即“電學”部類；B 部，即“作業(yè)、運輸”部類）。尤其是G06F 軟件升級方法和H04L 數(shù)據(jù)信息傳遞這2 個專利小類，其專利申請數(shù)量占到專利總體數(shù)量的一半以上。而前10 小類中，B60L、H04W、G07C、G01M 和G08G 占比較低，已經(jīng)不足以代表OTA 領域整體布局概況。本文將IPC 統(tǒng)計收集的前5 專利小類作為專利布局分析的重點攻關對象。
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圖2 G06F 小類下的專利分布情況圖
（1）監(jiān)測用戶端軟件更新需求，若存在需求，則利用軟件管理后臺建立起通訊連接，以保證軟件升級管理模塊的網(wǎng)絡通訊聯(lián)通狀態(tài)。
（2）針對軟件升級對車輛的影響不同，對軟件升級類別進行分級管理，并把影響車輛安全與駕駛的軟件升級定義為一級，而對其他不影響車輛安全的升級類別，例如駕駛艙的娛樂系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)和互動系統(tǒng)的軟件升級，定義為二級。當存在軟件升級需求時，由軟件升級管理模塊從后臺下載軟件包，并判斷本次軟件升級的等級。
（3）針對不同的升級類別采取不同的升級策略。
在當今科技迅猛發(fā)展的時代，隨著智能設備和智能汽車進行信息交互，以及車聯(lián)網(wǎng)多數(shù)據(jù)源的融合，車載功能的復雜度和人機交互的個性化均實現(xiàn)了較大幅度的提高。這使得汽車以及相關汽車電子器件的系統(tǒng)軟件升級將會變得更新更頻繁，并且也對車控軟件的開發(fā)周期提出來更高的要求。因此，可在G06F 小類下做重點布局，尤其是針對G06F11/00、G06F17/00 和G06F21/00這3 個大組，針對相關空白技術加快專利布局。
H04L 小類共統(tǒng)計有專利370 份，主要集中在H04L29/00、H04L12/00 和H04L9/00 這3 個大組（圖3），即升級系統(tǒng)設備及電路、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡以及數(shù)據(jù)保密與安全裝置。
圖3 H04L 小類下的專利分布情況圖
大數(shù)據(jù)時代千變?nèi)f化，任何人都不能“獨善其身”，因此從整個社會層面都對數(shù)據(jù)信息的安全和保密提出了更高的要求。數(shù)據(jù)信息安全不僅能推動社會高效穩(wěn)健發(fā)展，更是企業(yè)良好經(jīng)營不斷取得經(jīng)濟效益的關鍵因素。因此，對數(shù)據(jù)信息進行安全保密管理是信息安全的關鍵，也是安全管理的核心。鑒于車載數(shù)據(jù)保密與安全的重要性需求，應該對H04L9/00 大組做有針對性的重點專利布局，并在有條件的前提下，對H04L12/00 數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡大組也做一定的布局。
針對車輛固件升級過程中數(shù)據(jù)的安全問題，上海蔚來汽車有限公司申請了一項專利（CN201710123213.7）。該專利提供了一種用于固件升級的數(shù)據(jù)安全傳輸系統(tǒng)和方法，具體如下。
（1）系統(tǒng)主要由固件接收分發(fā)單元，以及為上述固件接收分發(fā)單元完成公鑰認證與對應匹配信息發(fā)放的認證中心組成。
（2）固件分發(fā)單元將加密后的數(shù)據(jù)文件發(fā)送到匹配的對應固件接收單元，該加密數(shù)據(jù)文件基于固件接收單元的公鑰認證信息生成。
（3）固件接收單元對接收到的加密數(shù)據(jù)文件進行讀取并解密，從而獲取系統(tǒng)的固件升級需求信息。這種方式充分保證了固件升級過程中數(shù)據(jù)的安全傳輸。
B60R 小類主要包括3 個大組，分別為B60R16/00 專門適用于汽車在線升級的電路與元器件布置、B60R1/00 升級系統(tǒng)觀察裝置和B60R25/00 車輛在線升級防盜裝置（圖4）。本小類共檢索匯總有效專利信息132 份，其中B60R16/00 大組申請數(shù)量最多?？紤]到目前各大主機廠針對在線升級技術均已開展大量基礎性工作，并且已有各種配置方法、配置裝置以及對應的線路與元器件設計面向市場推廣應用，故可以不將B60R16/00 大組作為重點專利布局與技術研發(fā)方向。
圖4 B60R 小類下的專利分布情況圖
而對于B60R25/00、B60R1/00 這2 個專利大組，專利申請數(shù)量則較少，可重點考慮車輛在線升級防盜裝置和在線升級系統(tǒng)觀察裝置等方向。
G05B 小類中共包含4 個大組，共統(tǒng)計專利132 份（圖5）。通過分析發(fā)現(xiàn)，該小類基本是圍繞計算機中央處理器系統(tǒng)展開，涵蓋了計算控制系統(tǒng)、記錄載體和自適應系統(tǒng)等。由此可見，匹配汽車在線升級的中央處理器狀態(tài)研究將會是未來的一個發(fā)展方向。汽車企業(yè)可重點從計算控制、升級自適應、程序控制以及升級數(shù)據(jù)記錄等方面做有機結(jié)合，從而進行專利布局和相關技術研究。
圖5 G05B 小類下的專利分布情況圖
G06Q 小類主要包含3 個大組，共統(tǒng)計專利152 份，涵蓋了在線升級管理、升級系統(tǒng)上午管理、在線升級系統(tǒng)商業(yè)運用系統(tǒng)（圖6）。3 個大組的數(shù)量均不多，尤其是G06Q50/00 大組最少。
圖6 G06Q 小類下的專利分布情況圖
隨著以網(wǎng)聯(lián)化為代表的汽車新四化技術蓬勃發(fā)展發(fā)展，汽車在線升級業(yè)務也將不斷擴大。比如2010年12月在北京召開的中國通信標準化協(xié)會（CCSA）移動互聯(lián)網(wǎng)應用協(xié)議特別組（TC2）第二十二次全會上，就已經(jīng)審議通過了包括《空中下載(OTA)業(yè)務總體技術要求》和《移動網(wǎng)絡推送業(yè)務技術要求點到點推送》等在內(nèi)的4 項行業(yè)標準草案送審稿。因此汽車企業(yè)可以將在線升級管理和在線升級系統(tǒng)商業(yè)運用與管理作為重點研究對象。
3 結(jié)束語
本論文針對在線升級技術領域，通過檢索匯總分、IPC 分類以及目視化呈現(xiàn)，明晰各專利小類內(nèi)部的專利申請布局情況。本論文主要結(jié)論如下。
G06F、H04L、B60R、G05B 和G06Q 這5 小類，涉及前沿技術較多，且小類下屬部分大組申請專利數(shù)量少或較貼合汽車在線升級技術未來發(fā)展方向，應作為重點考慮對象。例如：G06F數(shù)據(jù)監(jiān)控與錯誤監(jiān)測/校正；H04L 數(shù)據(jù)保密與安全裝置；B60R車輛在線升級防盜；G05B 在線升級的中央處理器狀態(tài)匹配；G06Q 在線升級與商業(yè)運用管理。
而對于上述類別中涉及的軟件或集成電路類知識產(chǎn)權(quán)，可考慮通過軟件著作權(quán)或集成電路布圖設計等方式進行知識產(chǎn)權(quán)的保護。同時，也希望本文可作為汽車企業(yè)在線升級領域?qū)＠季址较虻膮⒖贾笇А?/p>
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