SOA架構(gòu)上車，就站在規(guī)模量產(chǎn)邊緣

SOA架構(gòu)軟件平臺，仿佛一夜之間在汽車行業(yè)生根發(fā)芽，成為各大車企和供應商的香餑餑。

不久前，上汽零束，就在SOA開發(fā)者大會上，發(fā)布了銀河智能汽車全棧解決方案3.0，其中SOA開發(fā)者平臺就是一個重要的組成部分。

而嵐圖也在剛剛結(jié)束的科技日上，發(fā)布了ESSA+SOA智能電動仿生體，SOA電子電氣架構(gòu)成為重點。

在此之前，蔚來、埃安、威馬等車企也早早在相關的技術上有過聲音，各種案例不勝枚舉。

雖然車企在不停地鼓吹這一概念，但是SOA架構(gòu)到底是什么東西，仿佛一直是云里霧里。

本篇文章，我們就來掰開揉碎地講講，SOA架構(gòu)是什么，為啥讓整個行業(yè)趨之若鶩。

要理解什么是SOA架構(gòu)軟件平臺，首先要搞清楚，這里的SOA架構(gòu)是什么？

其實SOA架構(gòu)，英文全稱為Service Oriented Architecture，用中分翻譯過來就是“面向服務的架構(gòu)”。這個概念早在本世紀初就已經(jīng)出現(xiàn)，之前主要是在IT行業(yè)的軟件開發(fā)中有所應用。

雖然發(fā)展了這么多年，但SOA的概念其實并沒有一個權威而統(tǒng)一的定義，這里可以用知名IT公司IBM給出的定義進行參考理解：

“SOA是一種可通過服務接口復用軟件組件的方法”。

具體來說，就是將應用程序的不同功能單元就行拆分，之后通過標準的接口和通信協(xié)議，將這些功能單元連接起來隨時調(diào)用。

這里的接口采用標準化方式進行定義，因此，不管實現(xiàn)這種功能單元的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言是什么，都不影響不同功能單元的調(diào)用和組合。而這里所說的功能單元，也被抽象化為一種服務，“面向服務的架構(gòu)”也由此而來。

說到這兒，是不是感覺還是云里霧里？

為了便于理解，這里用一個具象的例子來解釋一下：

比如，我們把一個應用程序比喻為餐廳的菜品服務，餐廳為客人提供菜品就是這個應用程序的功能。而在這個功能之下，還有一些若干的功能單元（服務），比如點菜、做菜、傳菜等等。

這些功能單元的內(nèi)部如何運作并不重要，就像服務員不關心廚師怎么炒菜一樣。各功能單元之間，只需要接收和反饋信號，就可以完成為客人提供菜品（應用程序）的任務。比如廚師接到前臺點菜的信號后，做好菜品向服務員反饋信號，讓服務員進行傳菜。

如此，軟件的開發(fā)，就可以用一種搭積木的思路，通過標準的接口和通信，調(diào)用不同的服務進行整合即可。

所以，基于上文的一些陳述，我們發(fā)現(xiàn)SOA架構(gòu)的一些特征：

首先，一個服務創(chuàng)建后，能夠用于多個應用和業(yè)務流程。還是以上面餐廳的應用為例，如果說有一天餐廳要變一種經(jīng)營模式，白天經(jīng)營餐廳晚上經(jīng)營酒吧，那餐廳只需要在原來的基礎上調(diào)用一個酒品制作的服務，傳菜、點菜、前臺收銀這些服務都可以用到酒吧經(jīng)營中。

其次是松耦合，即不同的服務，以及服務請求者和提供者之間彼此松耦合，服務的請求者不需要知道服務提供者實現(xiàn)服務的技術細節(jié)，比如底層硬件平臺，或者是程序語言等等。就像服務員服務好客人就行，廚師炒菜怎么炒，調(diào)酒師的雞尾酒用了哪些基酒，都跟服務員沒關系。

最后，需要一個提供標準接口和通訊協(xié)議的中間件來進行服務的請求和反饋，實現(xiàn)不同服務的調(diào)用。比如餐廳出菜口的鈴鐺就可以簡單理解為中間件。

所以本質(zhì)上來說，SOA架構(gòu)并不是一個具象的技術，而是一種軟件設計的架構(gòu)思想。

講到這里，問題又來了，一個原本是IT行業(yè)的概念，為啥突然被汽車行業(yè)接納，并迅速成為行業(yè)熱詞？

關于這個問題，目前業(yè)內(nèi)有一個普遍的共識是：車變了，軟件開發(fā)的思路也跟著變了。

這里的車變了，具體來講，主要有兩點：

其一，是汽車電子電氣架構(gòu)（EE架構(gòu)）的變化。傳統(tǒng)的分布式EE架構(gòu)，汽車功能實現(xiàn)主要依賴于車內(nèi)數(shù)以百計的ECU（電子控制單元）進行。而這些ECU，往往來自不同的廠家，接口設計等等也都不一樣。也因此，原來汽車軟件的開發(fā)方式，有賴于車企和上游供應商進行來回反復的協(xié)作進行，工作量大，時間周期長。

而現(xiàn)在，這些ECU的邏輯運算、控制命令等任務開始被幾個集中的域控制器（DCU）取代，大量的功能經(jīng)由DCU的運算控制，直接命令執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)功能。

當不同ECU的運算、控制等功能被集中到幾個DCU上，那基于DCU進行SOA架構(gòu)軟件開發(fā)，就有了硬件基礎。

其次，是汽車通訊方式的改變。傳統(tǒng)的車載通訊主要依靠低寬帶的CAN總線進行，每個ECU的通信渠道互不相同。而現(xiàn)在更高寬帶、基于IP協(xié)議的車載以太網(wǎng)取代CAN總線，成為新的車載網(wǎng)絡架構(gòu)，打通了各大模塊的通信。同時，高寬帶，也意味著更快的傳輸速度和更低的延時，實現(xiàn)功能模塊的快速調(diào)用。這是SOA架構(gòu)在應用上車的通信基礎。

歸結(jié)一下就是，隨著EE架構(gòu)和通信網(wǎng)絡架構(gòu)的改變，軟件定義汽車的時代來臨，SOA作為一種更為便捷的軟件開發(fā)思路，在硬件和通信基礎具備的前提下，可以做到快速、低成本的迭代。

也因此，SOA架構(gòu)應用上車已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的一個普遍共識，各大車企和軟件供應商，都紛紛開始布局自己的SOA軟件平臺。

這里我們以上汽零束的銀河開發(fā)者平臺為例，說說汽車SOA軟件平臺的大體構(gòu)成。

上汽零束的銀河開發(fā)者平臺

由圖來看，汽車SOA軟件平臺，可以簡單拆分為3大部分，包括系統(tǒng)軟件、功能軟件和應用程序。

其中系統(tǒng)軟件主要由虛擬機、系統(tǒng)內(nèi)核以及中間件構(gòu)成。

從虛擬機到系統(tǒng)內(nèi)核，大家可以簡單理解為基于硬件層應用的各類操作系統(tǒng)，比如基于QNX系統(tǒng)內(nèi)核的車載OS和Linux系統(tǒng)內(nèi)核的車載OS。

而中間件，則是目前各大玩家研發(fā)的關鍵。中間件簡單理解一下就是，提供系統(tǒng)軟件和應用軟件之間的連接、便于軟件各部分之間溝通的軟件。通過中間件，應用程序就可以在不同的服務之間調(diào)用和共享資源。

就目前來說，汽車行業(yè)的中間件，普遍采用的是AUTOSAR中間件方案。這個中間件方案，就是將SOA架構(gòu)思路進行應用，對汽車各功能模塊封裝為功能軟件（服務），比如數(shù)據(jù)服務、計算服務等等。

而這些服務，則通過ESB服務總線與上層的應用軟件層進行連接，這些連接的節(jié)點，就是標準化的應用程序接口（API）。

至此，軟件開發(fā)者就可以通過接口，實現(xiàn)服務請求和調(diào)用，進行應用程序的快速低成本開發(fā)。

在SOA開發(fā)平臺的類型上，目前大多數(shù)SOA軟件平臺主要面向的是汽車生態(tài)圈玩家的開發(fā)者，比如車企內(nèi)部的軟件開發(fā)人員，或者是智能座艙生態(tài)的應用提供者。

當然，也有可以面向用戶（C端消費者）的SOA服務，比如威馬在W6上應用的軟件開發(fā)平臺，就提供面向車主的開發(fā)服務。

SOA架構(gòu)的優(yōu)勢體現(xiàn)在軟件開發(fā)、用戶服務、商業(yè)價值等多個環(huán)節(jié)。

在軟件開發(fā)層面，想要開發(fā)一個新的汽車功能，基于SOA架構(gòu)開發(fā)，無論是時間成本還是實現(xiàn)難度，都會比傳統(tǒng)開發(fā)方式更有優(yōu)勢。

前文也提過，傳統(tǒng)開發(fā)方式，是基于分布式的ECU進行面向信號的開發(fā)，整個開發(fā)模式就像平地起高樓，從硬件基礎到上層的軟件，都要重新進行構(gòu)建。而且不同的ECU可能來自不同的供應商，車企和供應商緊緊綁定，一個功能的改寫無異于牽一發(fā)而動全身。

但基于SOA架構(gòu)之后，軟硬件解耦，基礎服務已經(jīng)打包好了放在那里，軟件開發(fā)的方式變成了低代碼的搭積木式開發(fā)。

用一個簡單的例子來說，以前汽車功能的開發(fā)人員想要對汽車雨刷的檔位進行改寫，可能需要幾百行代碼，但是采用SOA之后，同樣的需求可能寫一個腳本就解決了。

除了便于開發(fā)外，SOA架構(gòu)給車企帶來的商業(yè)價值更大。

首先，SOA架構(gòu)的軟硬件解耦特性，使得汽車的軟件開發(fā)與硬件平臺解綁，一次開發(fā)即可在不同平臺的車型上進行搭載。比如讓智能駕駛方案，快速在不同的車型上落地。

其次是軟件的快速開發(fā)和迭代，使得軟件OTA速度大大提升。同時，當軟硬件解耦之后，車企對軟件迭代的自主性也有了更大的把握。在此之下，快速迭代的軟件能力，可以讓主機廠緊跟市場潮流，為用戶提供更多更豐富的服務，這市場競爭力是不是也跟著上來了？

最后，對于車企來講，賣車從此就不是一錘子買賣了。SOA架構(gòu)帶給主機廠的，是讓其有提供軟件服務的能力。所以車企的利潤焦點，從原來賣車時的一手交錢一手交貨，變成交貨之后，車企可以通過持續(xù)提供軟件服務來獲取后續(xù)的收入。也就是車企價值的鏈條，向后延伸。

以上，就是SOA架構(gòu)為汽車行業(yè)帶來的一些價值增量，至于這種價值增量能否被釋放，則取決于SOA架構(gòu)的具體落地情況。

就目前來說，國內(nèi)主流車企，在下一代EE架構(gòu)的設計中，普遍將“面向SOA”的服務通信網(wǎng)絡和標準API接口作為EE架構(gòu)的主要能力。

比如長城汽車的GEEP架構(gòu)、蔚來的下一代的區(qū)域架構(gòu)，以及長安的SDA架構(gòu)皆是如此。小鵬在G9上搭載的EE3.0架構(gòu)，則主要將SOA架構(gòu)的概念應用于智能座艙域。

嵐圖也曾在去年4月份的上海車展上，公開展示自家的SOA智能座艙，并將在最近發(fā)布基于SOA的電子電氣架構(gòu)。

除了以上的主機廠之外，威馬和上汽零束，則是將SOA架構(gòu)單獨拿出來推進和宣傳的玩家。

威馬汽車在去年4月份威馬W6上市時，就宣布自己成為首家實現(xiàn)SOA技術量產(chǎn)應用的造車新勢力，并表示W(wǎng)6是“國內(nèi)首臺SOA技術應用量產(chǎn)汽車”。

上汽零束這邊，則是在去年4月的SOA開發(fā)者大會上，推出了自己的車云一體化SOA軟件平臺，首款搭載的量產(chǎn)車就是智己L7。

就應用層面看，因為SOA架構(gòu)的實現(xiàn)主要源于電子電氣架構(gòu)的集中化。所以目前的落地方式，主要是基于不同的DCU來進行開發(fā)，比如智能駕駛域SOA或者座艙的SOA。

從落地的節(jié)奏上和技術實現(xiàn)兩個角度來講，目前基于SOA軟件架構(gòu)開發(fā)的車型還是少數(shù)，大規(guī)模落地還需時日，但SOA架構(gòu)的開發(fā)模式已經(jīng)毋庸置疑是技術發(fā)展的主要方向。

SOA架構(gòu)的成熟應用對于車企來講，難度并不小。業(yè)內(nèi)專家認為，車企遇到的難點可能有兩個方面：

一方面，SOA概念在汽車行業(yè)應用還屬于早期階段，各個企業(yè)都在摸索中前行，SOA的設計方法、設計流程、規(guī)范體系，以及工具鏈建設，都還沒有形成體系化、標準化，這對車企來講是一個普遍的難題。

另一方面，就是開發(fā)模式的變化，必然要求組織架構(gòu)與之相匹配。面向SOA的開發(fā)模式會將各個部門的能力以新的軟件形態(tài)進行重構(gòu)，意味著車企要將現(xiàn)有的組織架構(gòu)進行調(diào)整，這對于車企，尤其是傳統(tǒng)來說，也是一個非常大的痛點。

而基于這些難點，目前國內(nèi)的主機廠如何去解決呢？

目前來看，造車新勢力普遍是以全棧自建軟件能力進行推動，而多數(shù)的傳統(tǒng)車企，則通過不同的手段，比如孵化軟件子公司，或者通過資本手段與Tier1合資合作，來構(gòu)建自己的軟件能力。

比如大眾集團，在國內(nèi)與地平線進行合作；上汽和長安則是自我孵化，零束和諸葛智能就是這種模式的產(chǎn)物。

最后，剩下一個實際的問題，基于SOA架構(gòu)的量產(chǎn)車，啥時候才能大規(guī)模落地？

目前，各大車企都已開始準備或者發(fā)布了下一代電子電氣架構(gòu)，更加集中的域控和SOA服務能力正是下一代電子電氣架構(gòu)的重點。

車型量產(chǎn)節(jié)奏來看，車企普遍都將今年當作一個分水嶺。業(yè)內(nèi)專家認為，SOA架構(gòu)大規(guī)模落地預計在2023-2025年。

特別致謝：

感謝東軟睿馳Connectivity業(yè)務線咨詢總監(jiān)，AUTOSEMO車云一體工作組技術專家王秋雨對本文的貢獻。