用戶在進入智能座艙前，車載藍牙已經(jīng)連上手機并且識別出駕駛?cè)耍鶕?jù)儲存的信息，迅速調(diào)整座椅、后視鏡、方向盤高度，打開氛圍燈和空調(diào)，個性化提供給駕駛者舒適的駕駛體驗……要實現(xiàn)這種個性化的車內(nèi)駕乘體驗，需要通過跨域來實現(xiàn)，而基于SOA（Service-oriented architecture即“面向服務(wù)的架構(gòu)”）的整車操作系統(tǒng)的最大價值就在于可實現(xiàn)“跨域功能的調(diào)度和融合”。

(相關(guān)資料圖)

近日，吉利集團旗下品牌LEVC在英國發(fā)布了最新的SOA空間導向型架構(gòu)，未來將基于SOA+L.OS打造5款車型組成“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”潮流涌動中，SOA被認為是汽車智能化從功能機轉(zhuǎn)向智能機的金鑰匙。

軟件定義的重要支撐

“在軟件定義汽車指導方向上，SOA可以把業(yè)務(wù)拆分成單個服務(wù)標準件，然后再選擇合適的標準件“組裝”成各種應(yīng)用軟件系統(tǒng)。”吉林大學汽車工程學院教授李明告訴《中國汽車報》記者，SOA基礎(chǔ)上更容易實現(xiàn)軟硬件協(xié)同。當智能汽車有功能需要之時，借助SOA的部署，就可以調(diào)用這些服務(wù)來達成相關(guān)功能。智能汽車使用SOA架構(gòu)的本質(zhì)，是為了實現(xiàn)從分布式電氣結(jié)構(gòu)向中央集中式架構(gòu)的跨越，從而滿足未來更高的硬件需求，讓系統(tǒng)的軟硬件升級輕松實現(xiàn)。

從現(xiàn)有汽車的電氣架構(gòu)來看，一輛普通汽車內(nèi)置了至少50多枚各種控制功能的ECU以及MCU計算單元，并且需要大量的線束來連接這些ECU包括功能模塊，也需要CAN總線的連接。其中，往往所使用的大量ECU來自不同供應(yīng)商，無法通過升級提升性能。在現(xiàn)有的智能設(shè)備標準下，這種分布式架構(gòu)越來越難以適應(yīng)智能汽車更復雜的系統(tǒng)架構(gòu)需要。一旦實現(xiàn)中央集中式架構(gòu)，汽車的數(shù)據(jù)處理吞吐量就達到了一個全新的量級，這也是智能汽車的標志。像特斯拉使用的接近中央集中式架構(gòu)，其硬件雖然簡單，卻能實現(xiàn)高度復雜的控制，其中SOA的作用不容小覷。

很多用戶都知道，特斯拉車上有兩個位于駕駛艙兩側(cè)的域控制器，一個位于前部的中央域控制器，這三個硬件模塊，都具備獨立的控制和運算功能，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。而視覺結(jié)構(gòu)的智能駕駛系統(tǒng)和毫米波雷達，以及車載的大屏幕都是由它的CCM中央控制單元實現(xiàn)。特斯拉利用3個域控制器+1個CCM中央控制單元，通過總線實現(xiàn)了多個單元的連通，這套SOA電氣化結(jié)構(gòu)已成為智能汽車的樣板。并且特斯拉也已發(fā)布了HW 4.0的自動駕駛算力芯片，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。而這些在傳統(tǒng)汽車上基本是無法實現(xiàn)的。

凸顯優(yōu)勢逐步推進

“SOA并非特定的軟件產(chǎn)品，而是一種軟件架構(gòu)設(shè)計的理念。”同濟大學汽車學院教授熊璐向《中國汽車報》記者表示，其核心思想在于通過將龐大的計算系統(tǒng)按照實際業(yè)務(wù)拆分為獨立部署的大小合適的功能模塊，提高功能單元的復用性，降低產(chǎn)品開發(fā)的復雜度和成本。

目前，隨著軟件定義汽車領(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，實現(xiàn)上層應(yīng)用軟件和底層基礎(chǔ)軟件的解耦，提升整車OTA功能的實現(xiàn)能力，最終向用戶提供全生命周期的跨域軟件服務(wù)。因此，SOA已經(jīng)成為實現(xiàn)整車操作系統(tǒng)的最佳路徑。

雖然在生態(tài)建設(shè)上還有相當長的距離，而且未來3至5年主機廠也難以推動規(guī)模化的軟件銷售，但是在大力推動研發(fā)的背景下，智能汽車品牌差異性和核心競爭力將以上層應(yīng)用軟件為主，即借助SOA通過軟件方式實現(xiàn)功能跨域融合，從而滿足用戶多樣化、個性化的體驗需求。而隨著消費者對智能汽車體驗感的期待逐漸增加，基于SOA軟件架構(gòu)的整車操作系統(tǒng)將成為智能汽車操作系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

在逐步推進SOA開發(fā)及應(yīng)用的過程中，一些車企將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)車企的架構(gòu)變革、軟硬件開發(fā)方式都會牽涉眾多車型及龐大的供應(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的方式。

車企應(yīng)用正在加速

目前，SOA的開發(fā)與應(yīng)用正在提速。歐洲主要車企中，如寶馬、大眾、戴姆勒等采用AUTOSAR AP統(tǒng)一標準，來構(gòu)建SOA基礎(chǔ)軟件平臺。但是，其中也存在一些瓶頸問題，如工具鏈不完善且使用復雜度高，資源消耗大且易占用實時域資源從而影響安全，缺少靈活的API接口帶來應(yīng)用開發(fā)難度大等問題。

為了解決不同的車輛電子系統(tǒng)之間存在著互通性和互操作性低的問題，國外有車企聯(lián)合開發(fā)了技術(shù)規(guī)范，提供一種標準化的車輛信號描述方法，包括車輛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輛位置、車輛加速度、車門狀態(tài)等等，這些信號可以用于診斷、車輛控制、車輛監(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，以支持車輛電子系統(tǒng)的高效開發(fā)和集成。

軟件定義汽車時代，智能汽車不再被視作簡單的移動工具，而是被定義為移動的“第三空間”。或許，未來整車操作系統(tǒng)生態(tài)的發(fā)展方向，即“從多到少、從封閉到開放、由主機廠驅(qū)動至生態(tài)驅(qū)動”。

目前，已經(jīng)逐步形成的行業(yè)共識是，軟件定義汽車將帶來軟件占比越來越高，有人稱或?qū)⑦_90%。“隨著軟件的重要性不斷提高，軟件將深度參與到汽車的定義、開發(fā)、驗證、銷售、服務(wù)等過程中，并不斷改變和優(yōu)化各個過程，主機廠和生態(tài)伙伴們正在經(jīng)歷一場全面的變革，涉及到從組織架構(gòu)、開發(fā)模式、供應(yīng)鏈關(guān)系到商業(yè)模式等多個方面，以適應(yīng)軟件定義汽車的趨勢。”李明表示，因此，SOA架構(gòu)或?qū)⒊蔀橹悄芷嚢l(fā)展中繞不開的一條必由之路，也將給智能汽車發(fā)展帶來更優(yōu)的性能。

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