「科普」汽车面向服务软件架构SOA

朋友问起互联网软件架构是否会对汽车软件传统嵌入式领域系统架构产生影响。今天随着小星来一起讨论一下汽车面向服务软件架构SOA是什么，以及它会给汽车行业带来哪些变革吧。

什么是SOA架构

↑面向服务架构SOA概念

面向服务架构SOA，即（Service-OrientedArchitecture）由Gartner提出并广泛应用于互联网软件架构。目前互联网服务协议Http等就基于SOA架构开发，为各层协议提供透明的服务接口，同时减少外界对各层协议的影响。

SOA架构的两大特征是灵活性和业务相关性。灵活性体现在SOA架构中可以用一个服务替换另一个服务时仅仅需要考虑服务接口，而无需担心其底层的技术实现。业务相关性体现在SOA架构中服务与业务产生了紧密的联系，每一个服务对应业务流程中的一项任务。

SOA架构的特点

↑传统软件架构（左）和自适应平台SOA架构（右）的差别

简单来说面向服务SOA软件架构具有如下特点和特征：

1. 可重用：一个服务创建后能用于多个应用和业务流程。

2. 松耦合：软件上层不需要知道技术实现的细节，服务之间是松耦合的。

3. 接口定义明确：基于服务描述语言明确定义接口，是服务交互的基础。

4. 基于开放标准：比如在汽车行业中SOA软件通常基于AUTOSAR开放标准开发。

基于SOA架构的AUTOSAR自适应平台将比传统软件架构更加的灵活并与业务紧密相关，基于服务与接口的实现与底层技术实现松耦合。

SOA架构在汽车中的应用

↑汽车传统电气架构（左）和软件中心架构（右）

SOA架构在汽车中的应用背后的推动力就是随着车辆功能的多样化，越来越多的信息需要跨域分享。而分立控制器即使已经近百个之多仍然跟不上功能的增长速度。而基于智能座舱、主动安全、底盘、车身和安全域控制器的架构能够从系统上降低成本、重量和功耗，还能够依托芯片和软件的创新快速演进。因此基于面向服务SOA的域控制器架构成为智能汽车发展的必然趋势。

↑汽车面向服务SOA的域控制器架构

具体来说，智能汽车系统正朝着面向服务的域控制器架构演进。域控制器面向动力、主动安全、信息娱乐、智能互联、能量管理、舒适功能等服务，通过软件和数字化平台能够跨域操作芯片组成的电子部件从而个性化控制底层的底盘、车身、动力和悬挂等机械部件。这里的架构变革依托于高算力芯片、底层固件、最高权限的监控系统以及上层的面向服务的各种操作系统组成。各司其职高效运作才促成了基于域控制器架构的信息共享成为可能。

SOA架构为汽车行业带来的变革具体是什么

↑SOA架构为汽车行业带来的变革

随着汽车革命向纵深发展，SOA架构为汽车行业带来的变革包括服务软件越来越丰富，智能汽车逐渐成为一个数据决定体验、软件定义汽车的移动智能终端。通过面向服务的网关基于以太网和高速CAN总线将自动驾驶、车身舒适、车内用户体验、车云互联、动力总成和车辆动态域控制器紧密相连。对于传感器和执行器基于开放标准和松耦合面向服务SOA架构进行管理。

↑基于SOA的汽车电气架构重构

中国电动汽车百人会理事长陈清泰在以“迎接新能源汽车市场化发展新阶段”为主题的2022中国电动汽车百人会论坛之高层论坛中曾提到：“软件定义汽车的一个重要特征就是它使汽车具备了自我进化的能力，它正在由一个买到手就开始落后的死物转化成一个可以不断进化的新物种，驱动汽车功能进化的是数据，而保障数据采集处理和利用的是软件，从这个意义上说，数据决定体验，软件定义汽车并不夸张。就是说同样的汽车、同样的芯片、同样的算力，但是数据丰富了，软件迭代进步了，不仅可以不断给用户提供安全、暖心、愉悦的新服务、新体验，而且根据用户的偏好不同，汽车也可以成为千车千面的个性化的产品性能。”

↑基于SOA架构的软件空中升级OTA

SOA架构的实施现状

麦肯锡咨询公司曾经在公开报告中SOA架构在汽车核心零部件的实施当中扮演着重要角色。车辆从原来硬件为主的各种传感器、发动机或电机动力单元和车身工业设计，向软件主导的用户体验娱乐平台、自动驾驶操作系统、基于云端大数据分析、应用软件APP和服务以及车辆共享等新业务模式方向快速演进。

↑SOA架构在汽车核心零部件的实施

麦肯锡在报告中还提到科技新势力没有传统造车理念的禁锢和资产存量的拖累，他们把互联网思维终端是提供服务载体的概念融入到汽车产品定义和营销模式之中。相比全球主流的传统车企8.5%的软件工程师占比，科技新势力的软件工程师比例达到了62.2%占绝对主导地位。他们在软件工程师的配置比例和投入是传统车企的平均28倍之多。对于软件体验的高度重视，让科技新势力在进入网联化、智能化深度竞争的阶段显现出更强的竞争力。