淺析汽車面向服務軟體架構SOA

--領取《汽車駕駛自動化分級》（GB/T 40429-2021）--

朋友問起網際網路軟體架構是否會對汽車軟體傳統嵌入式領域系統架構産生影響。今天随着小星來一起讨論一下汽車面向服務軟體架構SOA是什麼，以及它會給汽車行業帶來哪些變革吧。

什麼是SOA架構

面向服務架構SOA概念

面向服務架構SOA，即（Service-OrientedArchitecture）由Gartner提出并廣泛應用于網際網路軟體架構。目前網際網路服務協定Http等就基于SOA架構開發，為各層協定提供透明的服務接口，同時減少外界對各層協定的影響。

SOA架構的兩大特征是靈活性和業務相關性。靈活性展現在SOA架構中可以用一個服務替換另一個服務時僅僅需要考慮服務接口，而無需擔心其底層的技術實作。業務相關性展現在SOA架構中服務與業務産生了緊密的聯系，每一個服務對應業務流程中的一項任務。

SOA架構的特點

傳統軟體架構（左）和自适應平台SOA架構（右）的差别

簡單來說面向服務SOA軟體架構具有如下特點和特征：

1）可重用：一個服務建立後能用于多個應用和業務流程。

2）松耦合：軟體上層不需要知道技術實作的細節，服務之間是松耦合的。

3）接口定義明确：基于服務描述語言明确定義接口，是服務互動的基礎。

4）基于開放标準：比如在汽車行業中SOA軟體通常基于AUTOSAR開放标準開發。

基于SOA架構的AUTOSAR自适應平台将比傳統軟體架構更加的靈活并與業務緊密相關，基于服務與接口的實作與底層技術實作松耦合。

SOA架構在汽車中的應用

汽車傳統電氣架構（左）和軟體中心架構（右）

SOA架構在汽車中的應用背後的推動力就是随着車輛功能的多樣化，越來越多的資訊需要跨域分享。而分立控制器即使已經近百個之多仍然跟不上功能的增長速度。而基于智能座艙、主動安全、底盤、車身和安全域控制器的架構能夠從系統上降低成本、重量和功耗，還能夠依托晶片和軟體的創新快速演進。是以基于面向服務SOA的域控制器架構成為智能汽車發展的必然趨勢。

汽車面向服務SOA的域控制器架構

具體來說，智能汽車系統正朝着面向服務的域控制器架構演進。域控制器面向動力、主動安全、資訊娛樂、智能互聯、能量管理、舒适功能等服務，通過軟體和數字化平台能夠跨域操作晶片組成的電子部件進而個性化控制底層的底盤、車身、動力和懸挂等機械部件。這裡的架構變革依托于高算力晶片、底層固件、最高權限的監控系統以及上層的面向服務的各種作業系統組成。各司其職高效運作才促成了基于域控制器架構的資訊共享成為可能。

SOA架構為汽車行業帶來的變革具體是什麼

SOA架構為汽車行業帶來的變革

随着汽車革命向縱深發展，SOA架構為汽車行業帶來的變革包括服務軟體越來越豐富，智能汽車逐漸成為一個資料決定體驗、軟體定義汽車的移動智能終端。通過面向服務的網關基于以太網和高速CAN總線将自動駕駛、車身舒适、車内使用者體驗、車雲互聯、動力總成和車輛動态域控制器緊密相連。對于傳感器和執行器基于開放标準和松耦合面向服務SOA架構進行管理。

基于SOA的汽車電氣架構重構

中國電動汽車百人會理事長陳清泰在以“迎接新能源汽車市場化發展新階段”為主題的2022中國電動汽車百人會論壇之高層論壇中曾提到：“軟體定義汽車的一個重要特征就是它使汽車具備了自我進化的能力，它正在由一個買到手就開始落後的死物轉化成一個可以不斷進化的新物種，驅動汽車功能進化的是資料，而保障資料采集處理和利用的是軟體，從這個意義上說，資料決定體驗，軟體定義汽車并不誇張。就是說同樣的汽車、同樣的晶片、同樣的算力，但是資料豐富了，軟體疊代進步了，不僅可以不斷給使用者提供安全、暖心、愉悅的新服務、新體驗，而且根據使用者的偏好不同，汽車也可以成為千車千面的個性化的産品性能。”

基于SOA架構的軟體空中更新OTA

SOA架構的實施現狀

麥肯錫咨詢公司曾經在公開報告中SOA架構在汽車核心零部件的實施當中扮演着重要角色。車輛從原來硬體為主的各種傳感器、發動機或電機動力單元和車身工業設計，向軟體主導的使用者體驗娛樂平台、自動駕駛作業系統、基于雲端大資料分析、應用軟體APP和服務以及車輛共享等新業務模式方向快速演進。

SOA架構在汽車核心零部件的實施

麥肯錫在報告中還提到科技新勢力沒有傳統造車理念的禁锢和資産存量的拖累，他們把網際網路思維終端是提供服務載體的概念融入到汽車産品定義和營銷模式之中。相比全球主流的傳統車企8.5%的軟體工程師占比，科技新勢力的軟體工程師比例達到了62.2%占絕對主導地位。他們在軟體工程師的配置比例和投入是傳統車企的平均28倍之多。對于軟體體驗的高度重視，讓科技新勢力在進入網聯化、智能化深度競争的階段顯現出更強的競争力。

傳統車企（上）和科技新勢力（下）SOA實施對比

綜上所述，我們介紹了網際網路軟體架構當中廣泛使用的面向服務SOA架構，基于面向服務SOA的域控制器架構成為智能汽車發展的必然趨勢，以及SOA架構給汽車行業的帶來各種變革和實施現狀。希望今天的介紹能夠讓大家更好地了解汽車行業資料決定體驗軟體定義汽車的新趨勢。

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