智能网联汽车SOA软件架构浅析

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目前，汽车产业正不断向智能化方向发展。随之，软件定义的概念应运而生，软件定义汽车是未来汽车发展的重要趋势。软件定义汽车指的是在模块化和通用化车载智能硬件平台支撑下，以人工智技术为核心，通过迭代软件产品来决定整车功能。因此，软件定义汽车功能的增加与升级可通过软件的远程部署与更新来实现，模块化与通用化的汽车硬件支撑整车软件多样化开发与部署。
       软件定义需要整车EE架构（Electrical/Electronic Architecture）和SOA软件架构（Service-Oriented Architecture）的支撑。整车的EE架构从分布式电子电器架构向集中化的电子电气架构转变，软件架构从面向信号的软件架构向面向服务的软件架构转变。因此，集中化的电子电气架构是实现软件定义汽车的硬件基础，而SOA则是实现软件定义汽车的软件基础。
       先就“面向信号“的架构和“面向服务“的架构分别进行介绍和对比；
       传统分布式电子电气架构下，汽车采用“面向信号”的软件结构（如下图所示），ECU之间的通信方式为通过LIN/CAN等总线进行点对点通信。相应的ECU信号已在编译软件阶段完成预设，收发关系和路由信息是静态的。如果想要升级或新增某项功能时，需要修改与该信号相关的所有ECU软件，并修改总线的网关配置和节点数量。因此，在传统的通信及ECU软件架构设计中，各类信号能否准确、高效地在车内进行收发传导是通讯网络关注的重点。



“面向信号”的架构

       随着汽车智能化升级需求的快速增长，传统通讯网络及软件架构中扩展性差、升级和移植成本高等问题逐渐凸显，当需要新增某项应用软件或服务时，需重新建立一个新的基础软件环境。为解决上述问题，汽车行业基于IT行业发展经验，引入SOA软件架构设计思想。电子电气架构正朝着以通用计算平台为基础，面向服务架构的方向发展。
       SOA是一种软件架构，同时也是一种软件设计方法和理念，如下图所示。它将应用程序的不同功能单元（称为服务）进行拆分，并通过这些服务之间定义良好的接口和协议联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。SOA具备松耦合、标准接口可访问和易于扩展等特点，使得开发人员能以最小的软件变更应对迭代多变的客户需求。



“面向服务”的架构

1. SOA设计理念
n SOA的设计理念：分层化、模块化、标准化，使服务和应用能够在不同车型、硬件平台、操作系统上复用，并且可以通过标准化接口对应用功能进行快速迭代升级；
2.“三域”EEA是指 车辆控制域、智能驾驶域和智能座舱域。
车辆控制域是原动力域、底盘域和车身域等经典车辆域的整合，负责整车控制功能的实现；
智能驾驶域负责自动驾驶相关感知、规划、决策相关功能的实现；
智能座舱域负责HMI交互和智能座舱相关功能的实现；
3. SOA设计思想
SOA的设计思想是将应用程序分解为特定的功能组件或服务，并且独立于硬件、操作系统，通过标准化协议和应用程序接口（API）进行访问。这些服务设计应该可以被共享而不是受限于特定的硬件和车型；