SOA架構(gòu)上演“王者歸來(lái)”,為何日益受到熱捧?
用戶(hù)在進(jìn)入智能座艙前,車(chē)載藍(lán)牙已經(jīng)連上手機(jī)并且識(shí)別出駕駛?cè)?,根?jù)儲(chǔ)存的信息,迅速調(diào)整座椅、后視鏡、方向盤(pán)高度,打開(kāi)氛圍燈和空調(diào),個(gè)性化提供給駕駛者舒適的駕駛體驗(yàn)……要實(shí)現(xiàn)這種個(gè)性化的車(chē)內(nèi)駕乘體驗(yàn),需要通過(guò)跨域來(lái)實(shí)現(xiàn),而基于SOA(Service-oriented architecture即“面向服務(wù)的架構(gòu)”)的整車(chē)操作系統(tǒng)的最大價(jià)值就在于可實(shí)現(xiàn)“跨域功能的調(diào)度和融合”。
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近日,吉利集團(tuán)旗下品牌LEVC在英國(guó)發(fā)布了最新的SOA空間導(dǎo)向型架構(gòu),未來(lái)將基于SOA+L.OS打造5款車(chē)型組成“Xspace Family”。此前,嵐圖、哪吒、上汽零束等品牌都公布了各自SOA整車(chē)智能化架構(gòu)方面的全新技術(shù)方案,因此,在“軟件定義汽車(chē)”潮流涌動(dòng)中,SOA被認(rèn)為是汽車(chē)智能化從功能機(jī)轉(zhuǎn)向智能機(jī)的金鑰匙。
軟件定義的重要支撐
“在軟件定義汽車(chē)指導(dǎo)方向上,SOA可以把業(yè)務(wù)拆分成單個(gè)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)件,然后再選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件“組裝”成各種應(yīng)用軟件系統(tǒng)?!奔执髮W(xué)汽車(chē)工程學(xué)院教授李明告訴《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者,SOA基礎(chǔ)上更容易實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同。當(dāng)智能汽車(chē)有功能需要之時(shí),借助SOA的部署,就可以調(diào)用這些服務(wù)來(lái)達(dá)成相關(guān)功能。智能汽車(chē)使用SOA架構(gòu)的本質(zhì),是為了實(shí)現(xiàn)從分布式電氣結(jié)構(gòu)向中央集中式架構(gòu)的跨越,從而滿(mǎn)足未來(lái)更高的硬件需求,讓系統(tǒng)的軟硬件升級(jí)輕松實(shí)現(xiàn)。
從現(xiàn)有汽車(chē)的電氣架構(gòu)來(lái)看,一輛普通汽車(chē)內(nèi)置了至少50多枚各種控制功能的ECU以及MCU計(jì)算單元,并且需要大量的線(xiàn)束來(lái)連接這些ECU包括功能模塊,也需要CAN總線(xiàn)的連接。其中,往往所使用的大量ECU來(lái)自不同供應(yīng)商,無(wú)法通過(guò)升級(jí)提升性能。在現(xiàn)有的智能設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)下,這種分布式架構(gòu)越來(lái)越難以適應(yīng)智能汽車(chē)更復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu)需要。一旦實(shí)現(xiàn)中央集中式架構(gòu),汽車(chē)的數(shù)據(jù)處理吞吐量就達(dá)到了一個(gè)全新的量級(jí),這也是智能汽車(chē)的標(biāo)志。像特斯拉使用的接近中央集中式架構(gòu),其硬件雖然簡(jiǎn)單,卻能實(shí)現(xiàn)高度復(fù)雜的控制,其中SOA的作用不容小覷。
很多用戶(hù)都知道,特斯拉車(chē)上有兩個(gè)位于駕駛艙兩側(cè)的域控制器,一個(gè)位于前部的中央域控制器,這三個(gè)硬件模塊,都具備獨(dú)立的控制和運(yùn)算功能,可以分別控制左右和前部的電氣單元,包括大燈、雨刮器等功能。而視覺(jué)結(jié)構(gòu)的智能駕駛系統(tǒng)和毫米波雷達(dá),以及車(chē)載的大屏幕都是由它的CCM中央控制單元實(shí)現(xiàn)。特斯拉利用3個(gè)域控制器+1個(gè)CCM中央控制單元,通過(guò)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)單元的連通,這套SOA電氣化結(jié)構(gòu)已成為智能汽車(chē)的樣板。并且特斯拉也已發(fā)布了HW 4.0的自動(dòng)駕駛算力芯片,在硬件性能迭代上,充分體現(xiàn)出中央集中式架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。而這些在傳統(tǒng)汽車(chē)上基本是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
凸顯優(yōu)勢(shì)逐步推進(jìn)
“SOA并非特定的軟件產(chǎn)品,而是一種軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的理念?!蓖瑵?jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院教授熊璐向《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者表示,其核心思想在于通過(guò)將龐大的計(jì)算系統(tǒng)按照實(shí)際業(yè)務(wù)拆分為獨(dú)立部署的大小合適的功能模塊,提高功能單元的復(fù)用性,降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的復(fù)雜度和成本。
目前,隨著軟件定義汽車(chē)領(lǐng)域引入SOA,打造底層硬件、中間層操作系統(tǒng)、上層應(yīng)用程序的軟件分工模式,實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用軟件和底層基礎(chǔ)軟件的解耦,提升整車(chē)OTA功能的實(shí)現(xiàn)能力,最終向用戶(hù)提供全生命周期的跨域軟件服務(wù)。因此,SOA已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)整車(chē)操作系統(tǒng)的最佳路徑。
雖然在生態(tài)建設(shè)上還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離,而且未來(lái)3至5年主機(jī)廠也難以推動(dòng)規(guī)模化的軟件銷(xiāo)售,但是在大力推動(dòng)研發(fā)的背景下,智能汽車(chē)品牌差異性和核心競(jìng)爭(zhēng)力將以上層應(yīng)用軟件為主,即借助SOA通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn)功能跨域融合,從而滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化、個(gè)性化的體驗(yàn)需求。而隨著消費(fèi)者對(duì)智能汽車(chē)體驗(yàn)感的期待逐漸增加,基于SOA軟件架構(gòu)的整車(chē)操作系統(tǒng)將成為智能汽車(chē)操作系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
在逐步推進(jìn)SOA開(kāi)發(fā)及應(yīng)用的過(guò)程中,一些車(chē)企將SOA架構(gòu)率先應(yīng)用在智能駕駛域OS和智能座艙域OS。由于傳統(tǒng)車(chē)企的架構(gòu)變革、軟硬件開(kāi)發(fā)方式都會(huì)牽涉眾多車(chē)型及龐大的供應(yīng)商體系,因此架構(gòu)轉(zhuǎn)變難以一步到位,大多采取了逐步推進(jìn)的方式。
車(chē)企應(yīng)用正在加速
目前,SOA的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用正在提速。歐洲主要車(chē)企中,如寶馬、大眾、戴姆勒等采用AUTOSAR AP統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),來(lái)構(gòu)建SOA基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。但是,其中也存在一些瓶頸問(wèn)題,如工具鏈不完善且使用復(fù)雜度高,資源消耗大且易占用實(shí)時(shí)域資源從而影響安全,缺少靈活的API接口帶來(lái)應(yīng)用開(kāi)發(fā)難度大等問(wèn)題。
為了解決不同的車(chē)輛電子系統(tǒng)之間存在著互通性和互操作性低的問(wèn)題,國(guó)外有車(chē)企聯(lián)合開(kāi)發(fā)了技術(shù)規(guī)范,提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的車(chē)輛信號(hào)描述方法,包括車(chē)輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)輛位置、車(chē)輛加速度、車(chē)門(mén)狀態(tài)等等,這些信號(hào)可以用于診斷、車(chē)輛控制、車(chē)輛監(jiān)控等應(yīng)用。除此以外,規(guī)范還提供了一些附加功能,如數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)采樣等,以支持車(chē)輛電子系統(tǒng)的高效開(kāi)發(fā)和集成。
軟件定義汽車(chē)時(shí)代,智能汽車(chē)不再被視作簡(jiǎn)單的移動(dòng)工具,而是被定義為移動(dòng)的“第三空間”。或許,未來(lái)整車(chē)操作系統(tǒng)生態(tài)的發(fā)展方向,即“從多到少、從封閉到開(kāi)放、由主機(jī)廠驅(qū)動(dòng)至生態(tài)驅(qū)動(dòng)”。
目前,已經(jīng)逐步形成的行業(yè)共識(shí)是,軟件定義汽車(chē)將帶來(lái)軟件占比越來(lái)越高,有人稱(chēng)或?qū)⑦_(dá)90%?!半S著軟件的重要性不斷提高,軟件將深度參與到汽車(chē)的定義、開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證、銷(xiāo)售、服務(wù)等過(guò)程中,并不斷改變和優(yōu)化各個(gè)過(guò)程,主機(jī)廠和生態(tài)伙伴們正在經(jīng)歷一場(chǎng)全面的變革,涉及到從組織架構(gòu)、開(kāi)發(fā)模式、供應(yīng)鏈關(guān)系到商業(yè)模式等多個(gè)方面,以適應(yīng)軟件定義汽車(chē)的趨勢(shì)。”李明表示,因此,SOA架構(gòu)或?qū)⒊蔀橹悄芷?chē)發(fā)展中繞不開(kāi)的一條必由之路,也將給智能汽車(chē)發(fā)展帶來(lái)更優(yōu)的性能。
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