作者 | 不可說(shuō)
出品 | 汽車電子與軟件
#01 SOA的普遍適用
眾多主機(jī)廠及供應(yīng)商在推介自家的電子電氣架構(gòu)平臺(tái)時(shí)，除了詳細(xì)介紹網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、功能架構(gòu)及硬件架構(gòu)外，無(wú)一不強(qiáng)調(diào)其軟件架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，而當(dāng)前他們宣傳的主流軟件架構(gòu)幾乎一致指向了SOA，這無(wú)疑體現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)對(duì)于SOA技術(shù)路線的普遍認(rèn)可與一致規(guī)劃。在車載電子領(lǐng)域，一個(gè)被行業(yè)廣泛接受且普遍適用的軟件架構(gòu)方案，或許正是SOA。
SOA架構(gòu)的誕生及其核心目的，正是為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前車載通信帶寬日益緊張的問(wèn)題。它通過(guò)將服務(wù)進(jìn)行抽象和封裝，實(shí)現(xiàn)了更為高效、靈活的信息交互。值得一提的是，由于SOA架構(gòu)通常是建立在AUTOSAR AP或CP平臺(tái)之上的，因此它能夠充分利用這些平臺(tái)的模塊化開(kāi)發(fā)特性，達(dá)到高度的解耦效果，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。
小鵬的X-EEA3.0架構(gòu)中應(yīng)用了SOA架構(gòu)：
小鵬汽車深刻認(rèn)識(shí)到不同類型軟件使用需求之間存在的差異性，因此，他們對(duì)整車軟件進(jìn)行SOA服務(wù)化與細(xì)致的分層定義，具體劃分為系統(tǒng)軟件平臺(tái)SOA服務(wù)、基礎(chǔ)軟件平臺(tái)SOA服務(wù)以及智能應(yīng)用平臺(tái)SOA服務(wù)等層級(jí)。通過(guò)這樣的分層架構(gòu)，他們旨在實(shí)現(xiàn)智能功能的快速開(kāi)發(fā)與高效迭代。這包括但不限于自動(dòng)駕駛技術(shù)、智能語(yǔ)音控制車輛及車載設(shè)備的功能，以及能夠根據(jù)用戶行為和場(chǎng)景變化而自動(dòng)調(diào)整的智能場(chǎng)景模式等。這樣的策略極大地提升了軟件開(kāi)發(fā)的靈活性和響應(yīng)速度，使得小鵬汽車能夠持續(xù)為用戶帶來(lái)更加先進(jìn)、便捷的智能出行體驗(yàn)。
蔚來(lái)的下一代中央計(jì)算EEA架構(gòu)中，即NT3技術(shù)架構(gòu)中，也應(yīng)用了SOA通信架構(gòu)：
蔚來(lái)堅(jiān)信，汽車軟件的未來(lái)發(fā)展必然趨向于采用SOA，并且在這一架構(gòu)中廣泛地應(yīng)用中間件技術(shù)?；谶@一前瞻性的認(rèn)知，蔚來(lái)在對(duì)汽車軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)與調(diào)整時(shí)，決定對(duì)現(xiàn)有的軟件架構(gòu)進(jìn)行徹底的重構(gòu)。這一重構(gòu)的核心在于引入遠(yuǎn)程調(diào)用方式（RPC），通過(guò)RPC實(shí)現(xiàn)服務(wù)之間的有效溝通與協(xié)作，從而真正踐行面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）理念。
吉利GEEA3.0 EEA系統(tǒng)也是基于SOA實(shí)現(xiàn)和完成的：
吉利GEEA3.0車云系統(tǒng)架構(gòu)
吉利在SOA生態(tài)構(gòu)建方面展現(xiàn)出了相當(dāng)程度的完備性。公司不僅成功基于SOA理念打造了專屬的操作系統(tǒng)GeelyOS，而且還推出了一系列相應(yīng)的服務(wù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，從而極大地豐富了其開(kāi)發(fā)環(huán)境，使之更加成熟和完善。在此基礎(chǔ)上，吉利有條不紊地推進(jìn)服務(wù)庫(kù)的設(shè)計(jì)工作，目前已經(jīng)完成了包含超過(guò)300項(xiàng)核心服務(wù)以及2000多個(gè)服務(wù)接口的服務(wù)庫(kù)構(gòu)建，這一成就彰顯了吉利在推動(dòng)SOA生態(tài)發(fā)展方面的深厚實(shí)力與前瞻視野。
Geely SOA規(guī)范
長(zhǎng)城汽車GEEP 4.0架構(gòu)也有SOA的應(yīng)用：
長(zhǎng)城汽車GEEP 4.0架構(gòu)
長(zhǎng)城汽車的第四代電子電氣架構(gòu)采納了先進(jìn)的SOA設(shè)計(jì)理念，通過(guò)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序編程接口（API），能夠全方位地滿足用戶對(duì)車輛智能化的多樣化需求。在此基礎(chǔ)上，長(zhǎng)城汽車對(duì)于未來(lái)有著更為深遠(yuǎn)的規(guī)劃，他們致力于打造的第五代電子電氣架構(gòu)將實(shí)現(xiàn)100%的SOA化轉(zhuǎn)型，標(biāo)志著長(zhǎng)城汽車在智能化領(lǐng)域的又一重大突破。這一轉(zhuǎn)型不僅意味著技術(shù)上的全面革新，更代表著長(zhǎng)城汽車將依賴SOA全面完成整車標(biāo)準(zhǔn)軟件平臺(tái)的搭建工作，為用戶帶來(lái)更加智能、便捷、高效的出行體驗(yàn)。
從上述整理的信息中我們可以清晰地看到，不論是新興的造車勢(shì)力，還是沉淀多年的傳統(tǒng)主機(jī)廠，都已經(jīng)紛紛引入了SOA這一先進(jìn)的軟件架構(gòu)理念。除了之前已經(jīng)提及的實(shí)例之外，眾多車企在宣傳其最新技術(shù)架構(gòu)時(shí)，也明確強(qiáng)調(diào)了SOA軟件架構(gòu)的研究與應(yīng)用。例如，廣汽推出的星靈架構(gòu)、理想汽車所打造的LEEA 3.0、嵐圖汽車所推出的中央集中式EEA，以及長(zhǎng)安汽車所構(gòu)建的SDA“中央+環(huán)網(wǎng)”EEA等，這些架構(gòu)在各自的宣傳資料中都顯著地指出了對(duì)SOA軟件架構(gòu)的深入探索與實(shí)踐應(yīng)用。這一趨勢(shì)著重體現(xiàn)了SOA軟件架構(gòu)在汽車行業(yè)中的重要地位，.或許這也預(yù)示著未來(lái)汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。
盡管眾多企業(yè)在對(duì)外推廣時(shí)，均將SOA作為核心亮點(diǎn)加以強(qiáng)調(diào)，但在具體實(shí)施開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，它們普遍遭遇了諸多挑戰(zhàn)與爭(zhēng)議。因此，若決心沿著SOA架構(gòu)的路徑持續(xù)前行，企業(yè)勢(shì)必要承擔(dān)相應(yīng)的成本與代價(jià)。
首先，在從非SOA架構(gòu)向SOA架構(gòu)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，對(duì)工程師的技術(shù)能力提出了全新的要求。他們需要掌握AUTOSAR的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉面向服務(wù)的通信設(shè)計(jì)原理（如SOME/IP或DDS），以及服務(wù)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論。這些新技能對(duì)工程師而言無(wú)疑是一大挑戰(zhàn)，同時(shí)，對(duì)于主機(jī)廠來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)具備這些技能的專業(yè)人才也需投入較高的成本。
此外，工具鏈的適配問(wèn)題同樣不容忽視。SOA架構(gòu)是面向服務(wù)的，而傳統(tǒng)的架構(gòu)則主要基于信號(hào)，相應(yīng)的工具鏈也主要服務(wù)于信號(hào)處理。若現(xiàn)有工具鏈不支持服務(wù)的設(shè)計(jì)與管理，企業(yè)就需對(duì)其進(jìn)行修改或替換。這一過(guò)程不僅耗時(shí)費(fèi)力，還需投入大量資金來(lái)完成工具的更新，并組織相關(guān)人員進(jìn)行工具使用培訓(xùn)。
在軟件構(gòu)建層面，企業(yè)也需做出相應(yīng)的調(diào)整。面向服務(wù)的軟件架構(gòu)在消息接收方面與面向信號(hào)的架構(gòu)存在顯著差異，因此，服務(wù)化后的軟件需進(jìn)行重構(gòu)。同時(shí)，由于SOA架構(gòu)的推進(jìn)是漸進(jìn)式的，在轉(zhuǎn)型過(guò)程中，基于信號(hào)與基于服務(wù)的軟件架構(gòu)可能會(huì)并存一段時(shí)間，如何適應(yīng)并存狀態(tài)，也是需要軟件來(lái)進(jìn)行適配開(kāi)發(fā)的。當(dāng)然這部分的軟件變更成本，依然需要主機(jī)廠來(lái)承擔(dān)。
另外，新的SOA軟件架構(gòu)的開(kāi)發(fā)必須有新的規(guī)范來(lái)約束，包括服務(wù)設(shè)計(jì)規(guī)范、服務(wù)劃分規(guī)范、服務(wù)通信設(shè)計(jì)規(guī)范以及編碼規(guī)范等。這些規(guī)范的制定同樣需要投入大量的時(shí)間成本，以確保架構(gòu)的穩(wěn)定性和高效性。
最后，在測(cè)試環(huán)節(jié)，企業(yè)也需針對(duì)服務(wù)通信進(jìn)行軟件單元測(cè)試和單品測(cè)試。這對(duì)測(cè)試人員提出了更高的要求，他們需要革新測(cè)試方法、流程及手段等。同時(shí)，針對(duì)SOA服務(wù)所需的以太網(wǎng)通信，還需進(jìn)行一致性測(cè)試、黑白名單測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)攻擊測(cè)試等一系列專屬測(cè)試。這部分的投入與開(kāi)發(fā)成本相比，同樣不容小覷。
從上述詳盡的分析中，我們可以清晰地看到，SOA的實(shí)際部署需要承擔(dān)一系列不菲的成本，這涵蓋了人員配置的調(diào)整與學(xué)習(xí)成本、開(kāi)發(fā)測(cè)試工具鏈的構(gòu)建、軟件開(kāi)發(fā)的額外投入、嚴(yán)格規(guī)范的設(shè)定、以及測(cè)試范圍與手段的擴(kuò)展等多個(gè)層面。然而，它表面上所帶來(lái)的直接收益，僅僅是解決了通信帶寬的瓶頸問(wèn)題，并提升了系統(tǒng)的可維護(hù)性與可移植性。
但若從技術(shù)演進(jìn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)視角來(lái)審視，賦予軟件架構(gòu)以高度的可維護(hù)性和可移植性，其核心目的在于有效應(yīng)對(duì)硬件迭代升級(jí)時(shí)可能引發(fā)的軟件適配難題。而值得注意的是，這一目的并非只能通過(guò)SOA來(lái)實(shí)現(xiàn)——基于AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的中間件同樣能夠達(dá)成這一效果。換言之，即便是在傳統(tǒng)的基于信號(hào)的軟件架構(gòu)之上，借助AUTOSAR的中間件技術(shù)，我們依然可以享受到良好的可維護(hù)性和可移植性。這無(wú)疑揭示了SOA在這一方面的優(yōu)勢(shì)并非獨(dú)一無(wú)二，而是存在可被替代的解決方案。
再來(lái)看通信帶寬的問(wèn)題，這確實(shí)是一個(gè)不容忽視的硬性挑戰(zhàn)。隨著車輛電子功能的日益豐富與復(fù)雜化，所需傳輸?shù)男畔⒘繜o(wú)疑將持續(xù)增長(zhǎng)。然而，通過(guò)增設(shè)幾條CAN/CANFD通信通道，同樣能夠在一定程度上緩解這一壓力，而且所需付出的代價(jià)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于全面推行SOA所需的成本。
此外，從用戶的角度出發(fā)，他們往往對(duì)電子電氣架構(gòu)、軟件架構(gòu)這些并無(wú)直接感知，這些架構(gòu)的優(yōu)劣最終會(huì)以成本的形式間接地反映在購(gòu)車價(jià)格上。而在SOA轉(zhuǎn)型的初期階段，由于技術(shù)成熟度、規(guī)模效應(yīng)等因素的限制，成本并不會(huì)立即下降，因此用戶層面并無(wú)法直接感受到任何實(shí)質(zhì)性的收益。至于整車OTA升級(jí)的功能，其實(shí)基于信號(hào)的架構(gòu)同樣有能力實(shí)現(xiàn)，只是目前業(yè)界尚未廣泛采用這一路徑罷了。
綜上所述，我認(rèn)為在當(dāng)前階段，對(duì)于大多數(shù)車型較少、體量較小的公司而言，盲目加入SOA架構(gòu)的成本過(guò)高，并不適宜直接涉足。相反，這可能會(huì)導(dǎo)致單車成本的顯著上升。當(dāng)然，如果未來(lái)能夠進(jìn)一步挖掘出SOA其他不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，并且隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟與成本的逐步降低，那么選擇在合適的時(shí)機(jī)以較低的成本入局，無(wú)疑會(huì)是一個(gè)更加明智的選擇。
