汽车SOA架构应用的现状、难点、价值
科技
2024-11-21 22:35
上海
众多主机厂及供应商在推介自家的电子电气架构平台时，除了详细介绍网络架构、功能架构及硬件架构外，无一不强调其软件架构的优势，而当前他们宣传的主流软件架构几乎一致指向了SOA，这无疑体现了行业内对于SOA技术路线的普遍认可与一致规划。在车载电子领域，一个被行业广泛接受且普遍适用的软件架构方案，或许正是SOA。SOA架构的诞生及其核心目的，正是为了应对当前车载通信带宽日益紧张的问题。它通过将服务进行抽象和封装，实现了更为高效、灵活的信息交互。值得一提的是，由于SOA架构通常是建立在AUTOSAR AP或CP平台之上的，因此它能够充分利用这些平台的模块化开发特性，达到高度的解耦效果，进一步提升了系统的可扩展性和可维护性。小鹏汽车深刻认识到不同类型软件使用需求之间存在的差异性，因此，他们对整车软件进行SOA服务化与细致的分层定义，具体划分为系统软件平台SOA服务、基础软件平台SOA服务以及智能应用平台SOA服务等层级。通过这样的分层架构，他们旨在实现智能功能的快速开发与高效迭代。这包括但不限于自动驾驶技术、智能语音控制车辆及车载设备的功能，以及能够根据用户行为和场景变化而自动调整的智能场景模式等。这样的策略极大地提升了软件开发的灵活性和响应速度，使得小鹏汽车能够持续为用户带来更加先进、便捷的智能出行体验。蔚来的下一代中央计算EEA架构中，即NT3技术架构中，也应用了SOA通信架构：蔚来坚信，汽车软件的未来发展必然趋向于采用SOA，并且在这一架构中广泛地应用中间件技术。基于这一前瞻性的认知，蔚来在对汽车软件进行开发与调整时，决定对现有的软件架构进行彻底的重构。这一重构的核心在于引入远程调用方式（RPC），通过RPC实现服务之间的有效沟通与协作，从而真正践行面向服务的架构（SOA）理念。吉利GEEA3.0 EEA系统也是基于SOA实现和完成的：吉利在SOA生态构建方面展现出了相当程度的完备性。公司不仅成功基于SOA理念打造了专属的操作系统GeelyOS，而且还推出了一系列相应的服务设计技术规范，从而极大地丰富了其开发环境，使之更加成熟和完善。在此基础上，吉利有条不紊地推进服务库的设计工作，目前已经完成了包含超过300项核心服务以及2000多个服务接口的服务库构建，这一成就彰显了吉利在推动SOA生态发展方面的深厚实力与前瞻视野。长城汽车的第四代电子电气架构采纳了先进的SOA设计理念，通过开放标准的应用程序编程接口（API），能够全方位地满足用户对车辆智能化的多样化需求。在此基础上，长城汽车对于未来有着更为深远的规划，他们致力于打造的第五代电子电气架构将实现100%的SOA化转型，标志着长城汽车在智能化领域的又一重大突破。这一转型不仅意味着技术上的全面革新，更代表着长城汽车将依赖SOA全面完成整车标准软件平台的搭建工作，为用户带来更加智能、便捷、高效的出行体验。从上述整理的信息中我们可以清晰地看到，不论是新兴的造车势力，还是沉淀多年的传统主机厂，都已经纷纷引入了SOA这一先进的软件架构理念。除了之前已经提及的实例之外，众多车企在宣传其最新技术架构时，也明确强调了SOA软件架构的研究与应用。例如，广汽推出的星灵架构、理想汽车所打造的LEEA 3.0、岚图汽车所推出的中央集中式EEA，以及长安汽车所构建的SDA“中央+环网”EEA等，这些架构在各自的宣传资料中都显著地指出了对SOA软件架构的深入探索与实践应用。这一趋势着重体现了SOA软件架构在汽车行业中的重要地位，.或许这也预示着未来汽车智能化、网联化发展的必然趋势。尽管众多企业在对外推广时，均将SOA作为核心亮点加以强调，但在具体实施开发的过程中，它们普遍遭遇了诸多挑战与争议。因此，若决心沿着SOA架构的路径持续前行，企业势必要承担相应的成本与代价。首先，在从非SOA架构向SOA架构转型的过程中，对工程师的技术能力提出了全新的要求。他们需要掌握AUTOSAR的基础知识，熟悉面向服务的通信设计原理（如SOME/IP或DDS），以及服务设计的相关理论。这些新技能对工程师而言无疑是一大挑战，同时，对于主机厂来说，培养具备这些技能的专业人才也需投入较高的成本。此外，工具链的适配问题同样不容忽视。SOA架构是面向服务的，而传统的架构则主要基于信号，相应的工具链也主要服务于信号处理。若现有工具链不支持服务的设计与管理，企业就需对其进行修改或替换。这一过程不仅耗时费力，还需投入大量资金来完成工具的更新，并组织相关人员进行工具使用培训。在软件构建层面，企业也需做出相应的调整。面向服务的软件架构在消息接收方面与面向信号的架构存在显著差异，因此，服务化后的软件需进行重构。同时，由于SOA架构的推进是渐进式的，在转型过程中，基于信号与基于服务的软件架构可能会并存一段时间，如何适应并存状态，也是需要软件来进行适配开发的。当然这部分的软件变更成本，依然需要主机厂来承担。另外，新的SOA软件架构的开发必须有新的规范来约束，包括服务设计规范、服务划分规范、服务通信设计规范以及编码规范等。这些规范的制定同样需要投入大量的时间成本，以确保架构的稳定性和高效性。最后，在测试环节，企业也需针对服务通信进行软件单元测试和单品测试。这对测试人员提出了更高的要求，他们需要革新测试方法、流程及手段等。同时，针对SOA服务所需的以太网通信，还需进行一致性测试、黑白名单测试、网络攻击测试等一系列专属测试。这部分的投入与开发成本相比，同样不容小觑。从上述详尽的分析中，我们可以清晰地看到，SOA的实际部署需要承担一系列不菲的成本，这涵盖了人员配置的调整与学习成本、开发测试工具链的构建、软件开发的额外投入、严格规范的设定、以及测试范围与手段的扩展等多个层面。然而，它表面上所带来的直接收益，仅仅是解决了通信带宽的瓶颈问题，并提升了系统的可维护性与可移植性。但若从技术演进的长远视角来审视，赋予软件架构以高度的可维护性和可移植性，其核心目的在于有效应对硬件迭代升级时可能引发的软件适配难题。而值得注意的是，这一目的并非只能通过SOA来实现——基于AUTOSAR标准的中间件同样能够达成这一效果。换言之，即便是在传统的基于信号的软件架构之上，借助AUTOSAR的中间件技术，我们依然可以享受到良好的可维护性和可移植性。这无疑揭示了SOA在这一方面的优势并非独一无二，而是存在可被替代的解决方案。再来看通信带宽的问题，这确实是一个不容忽视的硬性挑战。随着车辆电子功能的日益丰富与复杂化，所需传输的信息量无疑将持续增长。然而，通过增设几条CAN/CANFD通信通道，同样能够在一定程度上缓解这一压力，而且所需付出的代价要远远小于全面推行SOA所需的成本。此外，从用户的角度出发，他们往往对电子电气架构、软件架构这些并无直接感知，这些架构的优劣最终会以成本的形式间接地反映在购车价格上。而在SOA转型的初期阶段，由于技术成熟度、规模效应等因素的限制，成本并不会立即下降，因此用户层面并无法直接感受到任何实质性的收益。至于整车OTA升级的功能，其实基于信号的架构同样有能力实现，只是目前业界尚未广泛采用这一路径罢了。综上所述，我认为在当前阶段，对于大多数车型较少、体量较小的公司而言，盲目加入SOA架构的成本过高，并不适宜直接涉足。相反，这可能会导致单车成本的显著上升。当然，如果未来能够进一步挖掘出SOA其他不可替代的独特优势，并且随着相关技术的不断成熟与成本的逐步降低，那么选择在合适的时机以较低的成本入局，无疑会是一个更加明智的选择。![]()
