智能網聯汽車標配的 “SOA” 到底是什么?
SOA 在軟件行業早已不再時髦,在汽車行業卻是實現軟件定義汽車的基礎。
汽車的智能化進程正在不斷深入,帶來了越來越豐富的功能,隨之而來的還有越來越多讓人摸不著頭腦的新詞匯。其中大部分新詞都是被生造出來的營銷概念,但還有少數新詞將會慢慢被熟知,并改變我們對汽車的認知,“SOA” 就是后者的典型代表。
智能網聯汽車標配 SOA
在 11 月 14 日,嵐圖汽車舉辦了一年一度的科技日活動,匯集了當下智能網聯汽車的幾乎所有前沿科技。
在發布會上,SOA 這個詞被嵐圖頻繁提及,它被認為是實現“軟件定義汽車”、汽車“千人千面”的關鍵所在。
實際上不只是嵐圖,幾乎所有的新勢力車企都在講 SOA,比如蔚來、小鵬、理想等等;傳統車企的轉型也繞不開 SOA,比如上汽投入了重金打造零束 SOA 平臺,以快速提升軟件能力。
SOA 幾乎已經成為了智能網聯汽車的“標配”。
但是,好像至今也沒有車企站出來講清楚到底什么是 SOA。
SOA:軟件系統的模塊化
SOA 是英文 Service-Oriented Architecture 的縮寫,意思是“面向服務的架構”。
顯然這是一個比較晦澀的概念,因為它和“面向過程”、“面向對象”一樣,原本就是軟件領域的術語。
在書本(《微服務設計》)的定義中,SOA 是一種設計方法,其中包含多個服務,而服務之間通過配合最終會提供一系列功能。一個服務通常以獨立的形式存在于操作系統進程中。服務之間通過網絡調用,而非采用進程內調用的方式進行通信。
用汽車圈比較好理解的方式來講,SOA 就是軟件系統的模塊化。
按照業務功能,SOA 把軟件系統拆分為多個獨立的功能模塊(也就是服務),模塊之間通過標準化的接口和數據格式相互調用。
在汽車生產中,模塊化帶來的優勢是通過減少重復設計實現了更低的開發成本、通過提高零部件的通用性實現了更低的生產成本。
在軟件系統中,SOA 帶來的優勢也是類似的,通過提升功能模塊復用性實現了更高的運行效率、通過統一的接口和數據格式降低了開發周期和開發成本。
除此之外,SOA 還帶來了更好的擴展能力,各個模塊之間是松耦合的(相互之間的依賴和影響較小),增加或者增強軟件模塊都非常便利,可以實現模塊的單獨替換、升級,不至于牽一發而動全身。
SOA 如何實現軟件定義汽車?
在了解 SOA 之后,我們可以發現這是一個軟件開發當中的概念,并不直接影響用戶體驗。
這也解釋了車企為何常把 SOA 掛在嘴邊,卻不解釋什么是 SOA。他們更愿意向用戶傳遞的是借助于 SOA 來實現的功能:軟件定義汽車。
在汽車領域,SOA 的定義通常被擴大了,包含新一代電子電氣架構和軟件架構。
傳統汽車采用的是分布式電子電氣架構,各項功能由幾十上百個 ECU 來控制。這些ECU都采用嵌入式軟件,軟硬件深度綁定,難以進行升級,更無法實現協同工作。
隨著汽車上的功能越來越多,電子系統和軟件系統的比重越來越大,域集中式電子電氣架構應運而生。
在這種新的架構當中,3-5 個域控制器取代了過去的 ECU,分別控制汽車的智能駕駛、智能座艙、車輛控制等部分。
硬件升級的同時,軟件也在同步革新。新的軟件系統采用分層架構,與我們所熟知的電腦軟件系統類似,分為基礎軟件層和應用軟件層。
前者是操作系統,實現軟硬解耦、硬件驅動、通信和安全等基礎能力;后者是用戶能體驗到的各種應用。
得益于新的軟硬件系統,車輛算力的利用率提升、信息處理能力增強、線束得到簡化,并且可以便捷地實現 OTA 升級。
進化的下一步是中央集中式電子電氣架構,其形態是中央計算單元+區域控制器。
中央計算單元是整輛車的服務器,絕大部分計算工作交給它完成,再由若干個區域控制器完成對車輛的控制,從而實現集中計算、區域連接。
在新硬件架構的支持下,SOA 架構的軟件系統得以實現,并能夠發揮出全部潛力。
屆時,汽車功能的增加與升級可通過軟件的遠程部署與更新來實現,汽車硬件將成為模塊化、通用化的平臺和資源池,支撐整車軟件多樣化開發與部署,這也就是我們通常所說的軟件定義汽車。
最后,我們以嵐圖最新發布的中央集中式 SOA 電子電氣架構為例,來了解一下當前軟件定義汽車的實際水平。
在硬件方面,該架構以中央控制器 OIB、區域控制器 VIU 和聯網終端 T-BOX 為核心。
其中中央控制器 OIB,將車輛控制、動力、智能駕駛、智能座艙四大功能域集成為一體,4 個區域控制器 VIU 操縱車輛前、后、左、右各功能運行。
在軟件系統方面,嵐圖的車載操作系統將車輛中不同系統進行高度集成,形成統一的系統語言,最大化釋放軟硬件性能,車載系統升級速度提升 20%。
另外,車載操作系統開放了 300+ 接口,未來將達到 600+, 為車輛軟硬件擴展提供基礎。
同時,在嵐圖構建的開發者平臺上,用戶可實現私人訂制,軟件開發者、硬件制造商提供統一接口,為車輛拓展提供更多可能。
結語
對于軟件開發者來說,SOA 早已不再時髦,但是在汽車行業,SOA 卻依然是非常前沿的概念。
隨著智能網聯汽車逐漸取代傳統汽車,未來還會有更多的軟件概念進入汽車領域。在鋼鐵與軟件的碰撞中,用戶的體驗也將得到不斷的革新。
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