整车层面SOA简介

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1、整车SOA架构

整车SOA软件平台按其对实现整车功能所提供的服务可将其分为基础型服务和功能型服务两大类。

图1 SOA架构主要组成

其中，基础型服务主要包含硬件抽象以及由各操作系统、服务中间件组成的系统级服务。硬件抽象是通过基础软件将物理硬件可实现的能力进行软件化的封装，并将其各功能以标准化接口的方式对外呈现，以此方式对物理硬件进行软件抽象。当上层应用有使用需求时，仅需对相应接口进行调用即可实现相关的硬件功能。

而系统级服务则由两部分构成，一部分是对整车上所有单控制节点所呈现的能力进行独立封装，以‘原子化’的方式向上层提供更加丰富的服务，另一部分是通过对不同单节点的能力进行汇总以形成系统级的控制功能，上层应用可通过调用这些系统级的功能来缩短整车的开发周期。

相对而言，单节点服务由于功能更加独立，因此在应用开发过程中可通过任意组合成新的功能应用，在开发灵活性方面更高。而‘系统级’服务由于预先进行了组合，因此其所实现的功能更加具体，但‘一键式’调用也让开发周期更短了。

功能型服务通过车端应用及车云交互等方式体现。在车端应用功能的实现中，上层应用通过调用基础型服务提供的标准接口以独立或组合的方式将其汇总为整车级服务，以此实现整车的具体功能。在车/云应用中，通过将车云通信进行封装，将车端汇总的数据传输至云端处理，云端可通过适当的服务编排实现新的/适合的功能，以此形成整车的动态服务。对于整车级SOA软件平台架构其示意如下：

图2 整车SOA软件平台架构

2、整车SOA开发方法论

从上述对SOA架构的描述中我们知道了处于该架构中的服务可以被不同的ECU通过调用的方式形成新的功能应用，这与传统的功能固化在某个EUC中截然不同。因此为了更好的让整车实现SOA的应用，在域融合/中央集成的EEA下，对于整车软件的开发需遵循SOA方法论。其内容主要包括10部分，如下：

图3 整车SOA工作内容

2.1 高层级架构设计

从整车角度出发，通过对需求、特性、功能等方面的分析形成整车功能网络，并将整车的功能按模块进行划分，之后将划分好的功能模块映射至实现该功能的软件组件上，并识别其通讯方式，以确定ECU与执行器或ECU与ECU之间的物理通信方式，最后将软件组件映射至各物理节点上，以此形成整车的基本架构。

如假设我们需要开发一款定位为中低端的纯电动车型，其中有一项需求是该车需实现某等级的自动驾驶水平。那么在经过具体的分析后，该模块的架构设计可如此进行：

图4 模块架构示意

再通过节点与节点之间的具体分析，可通过模块组合形成整车级别的功能网络，示意如下：

图5 整车功能网络

此阶段通过会输出如整车功能架构、软件架构、硬件架构、接口描述等相关内容。

2.2 系统设计

对高层级架构按模块进行分解，并设计系统级方案。如在动力部分，需对从动力电池到驱动电机、MCU等所有的节点/子系统按照项目流程进行功能定义、分组、设计等工作，以形成完善的系统级设计。该阶段通常的输出物有如系统级的网络拓扑、时序等相关资料。

2.3 机器设计

即节点网络配置设计。通过系统设计中的网络拓扑文件对整车各节点如通信、IP等进行分配设计。

2.4机器清单

控制节点开发需求。如硬件资源、内存、系统等技术要求文件。

2.5 服务接口设计

定义服务接口及接口数据类型，进一步完善SOA服务接口描述文档。

2.6 软件集群设计

定义应用服务的来与去，将服务实例的来源与服务的对象进行映射。此过程会输出软件功能集群设计描述等文档。

2.7 应用设计

SOA的精髓是应用服务的模块化，该阶段的工作内容是通过软件功能集群设计描述及接口描述文档进行软件组件的设计以及应用功能间的交互等设计工作。

2.8 软件实现

通过应用设计文档及接口描述等文件进行具体的软件开发工作。此过程将输出应用软件源代码、配置、SOA服务开发框架等内容。

2.9 软件集群集成

在对模块软件进行测试、验证后对软件集群进行集成与验证，并形成相关的配置文件等内容。

2.10 软件打包

将经过验证且完整的软件、配置等相关文件进行打包，并定义该软件包，为后续可能的软件更新等活动开启准备工作。

通过上述对SOA开发方法论的描述，诸君应该也有一个感觉，其大体的流程与我们传统的开发流程其实是类似的，都是从整体入手然后一层一层细化，只不过迭代的效率会更高，因此需要结合敏捷的相关应用。对于项目而言，掌握项目管理的本质是关键，那些层出不穷的名词有时候只会影响到自己，对于设计/开发而言，设计理念需得到更新。

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