来源:联合电子
随着汽车智能化、网联化、共享化的趋势,终端用户对车辆功能的预期也悄然发生着改变,汽车在实现高等级自动驾驶/辅助驾驶功能的同时,也更趋向于提升用户体验,例如满足快速的功能更新和升级,可以提供个性化、人性化、差异化的功能与服务等。
面向服务的软件架构(Service-OrientedArchitecture)正为未来的车辆软件服务提供良好的解决方案。不同于传统汽车电子电气架构中面向信号的架构,面向服务的软件架构(SOA)通过标准化的服务接口,松耦合的服务机制以及可组合扩展的服务特性,结合未来以高性能计算平台——域控制器——为核心的集中化电子电气架构,将成为未来汽车领域“软件驱动创新”的技术基础。
第一部:面向服务架构(SOA)的汽车软件及其开发方法一.为什么要引入SOA汽车软件?
SOA是一种软件架构,同时也是一种软件设计方法和理念,在IT领域已有数十年的应用经验。SOA具备”松耦合”、”接口标准可访问”和”易于扩展”等特点,使得开发人员能以最小的软件变更应对迭代多变的客户需求。在智能网联汽车中,大量的功能需要控制器(ECU)间的协调工作来实现,当前ECU间基于信号(Signal-Oriented)的点对点通讯将会变得异常复杂,且不具备灵活性和扩展性,微小的功能改动都会引起整车通讯矩阵的改动(图1)。因此,联合电子将SOA引入到当前汽车软件设计中(图2),车辆功能被以面向服务的设计理念架构为不同的服务组件,有别于面向信号的传统架构,SOA中的每个服务都具有唯一且独立互不影响的身份标识(ID),并通过服务中间件(ServiceMiddleware)完成自身的发布,对其他服务的订阅以及与其他服务的通讯工作。由此,SOA良好的解决了传统架构中因个别功能增减/变更而导致整个通讯矩阵与路由矩阵都要变更的问题。更进一步,由于其”接口标准可访问”的特性,服务组件的部署不再依赖于具体特定的操作系统和编程语言,在一定程度上实现了组件的”软硬分离”。图1面向信号的架构(Signal-OrientedArchitecture)图2面向服务的架构(Service-OrientedArchitecture)二.如何有效的开发SOA汽车软件?
对于汽车行业而言,SOA是一套新引入的技术,需要一套有效的流程、方法和工具,用以解决如下三个问题:1)如何分析和设计服务架构,2)如何建模和记录服务架构,3)如何部署和实现面向服务的软件。1)如何分析和设计面向服务的架构?
“分析和设计服务架构”的过程是从客户需求到SOA软件架构产出的分析过程,相对于传统汽车软件开发采用的基于功能分解的面向过程分析方法,“用例驱动的开发方法”和“面向服务架构的设计方法”是SOA软件架构开发的两个主要特点。用例(UseCase)驱动的开发方法(图3)指从用户的角度而非开发人员的角度考虑功能需求和系统实现,重视从系统外部观察对系统的使用。由用例驱动的开发活动,可以建立需求和系统功能之间清晰的追溯关系,更好的应对智能网联产品需求的快速迭代更新。面向服务的分析方法(图4)则是以业务为中心,在由用例分析得到系统功能需求的基础上,对业务逻辑进行抽象和封装,从业务角度寻找候选服务(ServiceCandidate),从架构角度强调服务的重用性(reusable)、自主性(autonomous)以及组合扩展性(