面向服务架构（SOA）概述

在汽车电子电气架构还处于分布式时代时，汽车软件的开发方式主要是采用嵌入式软件进行开发，而随着汽车智能化程度的加深，更加复杂且多样的功能需求让汽车软件在复杂度上再上一层。同时用户对于汽车的驾驶体验将主要体现在整车自动驾驶能力以及智能化融合用车场景所带来的差异上。

图1 智能汽车驾驶体验因素

在整车的自动驾驶方面，由于未来高阶自动驾驶能力的渗透，不同车型在其动力性及安全性方面将得到趋同，因此通过汽车那‘看不见的’自动驾驶水平去驱动用户消费的能力将会下降，而智能化融合用车场景所带来的差异由于能做到与用户的直接互动，在今后或将会是影响用户消费的关键。

同时，如何让这部分差异跟随不同用户需求做到随时调整，以此来真正实现‘千人千车’的目标也是促进用户对于车内功能二次消费的主要动力源，因此如何确保在应用功能稳定的前提下还能做到实用实新将会是主机厂们在未来车市竞争中得以脱颖而出的关键。

在此复杂的环境背景之下，传统的软件开发方式由于灵活性差、开发周期长等原因，在汽车电子电气架构处于域融合/中央集成的环境之下，将开始逐渐被面向服务架构（Service Oriented Architecture ，SOA）的软件开发设计方法给取代了。

SOA是一种C/S (Client-Server，客户端/服务器）架构的软件设计方法，其通过采用分层的方式去强调构建松散耦合的架构，可在将软/硬件解耦的同时做到整车的应用功能与开发的车型也同步解耦。由于其应用软件是由独立的、模块化的软件（即服务）组成的，且服务之间采用独立的标准接口进行调用，因此当有整车功能的增加或更新需求时，可在无需改变现有控制单元中的软件模型的前提下，直接通过在中央计算平台去调用提前预埋好的API接口，以此实现对域内或跨域的ECU功能的控制从而实现整车相关功能的增加与更新，此方式即实现了跨域功能的调度与融合。

图2 SOA中的应用服务化

由于软/硬件/车型的解耦，使得同一套软件在不同车型、不同硬件平台、不同操作系统上可做到复用，由于重复性工作的减少，使得开发成本降低的同时开发效率得以提升，如正常情况下，一项应用功能的开发可能需要数月甚至半年左右时间，而通过SOA方式则可将开发周期压缩短至半个月左右。如此高效的开发周期，对于有着频繁OTA需求的智能化时代下的汽车行业而言是必不可少的一项关键技术。

不过，即使SOA在新汽车时代背景下得以快速发展，但对于如底盘、车身、动力等具有高实时性和高功能安全要求的功能域而言其开发方式并不太适用于SOA的方法论，因此对于这部分的汽车软件的开发仍会采用基于模型和嵌入式的传统的汽车软件开发方法，但由于整车采用了SOA架构，因此该部分功能软件在整车层面也需融合于SOA架构中。类比之下，就如采用AUTOSAR架构为某些复杂驱动进行的开发那样，即可采用传统的开发方式，但需融合于整体架构之中。

图3 不同软件开发方式

当前SOA在整车的应用中其价值主要体现在以下几个方面：

1）功能服务化。在传统的汽车时代，由于整车功能与硬件、车型高度绑定，因此想要对其功能进行更新或增加都需要付出巨大的工作量，而在域/中央集成架构的发展下，各功能模块会将其对应的功能提前封装好，并对外提供标准化的接口以供功能之间的相互调用，通过此方式可对新功能或原有的功能进行更新迭代；

如在整车自动驾驶功能中，通过自动驾驶算法会对整车的行径路线进行最合理的规划，在汽车的行进过程中如有补能需求，算法可通过计算汽车当前点与最近可补能点之间的距离，然后提前协调热管理系统的工作让动力电池进入最佳的充电温度，以此让动力电池获得最佳的充电速度。在此过程中，便是自动驾驶域与动力域之间的跨域调度的典型应用。

2）升级简单化。由于SOA让软/硬件得以解耦，在有软件升级需求时可在不考虑硬件架构的前提下快速对软件进行需求范围内的更新，通过快速的、精准的软件更新让用户在软件迭代上获得更好的体验；

如在不同的节假日对整车的HMI进行合适的更新，以此让用户获得更加浓厚的节日体验，此方式便是在精准的小范围内对车机软件进行更新的应用案例。

3）信息安全化。通过具有高速率、高稳定性、高安全性的车载以太网作为整车主网络，以此来实现数据的安全传输；

4）高扩展性。通过预埋接口的方式，可针对多样化的用户需求快速开发相应的应用软件，让整车实现更高、更快地扩展应用。如可根据某一用户群体快速开发适合其功能的应用软件，而对于基础车型而言，其原本的服务并不需要做更新。

公众号文章链接：面向服务架构（SOA）概述