? 哈嘍，大家好，第二彈的時(shí)間到~上文書(shū)說(shuō)到v-SOA可以通過(guò)SOC、SORS和SOS來(lái)分解落地，第一彈中已經(jīng)聊了SOC的實(shí)現(xiàn)，這部分也是國(guó)內(nèi)各大OEM正在經(jīng)歷的階段，第二彈，我們繼續(xù)聊SORS和SOS的內(nèi)容。
? （三）v-SOA怎么實(shí)現(xiàn)呢？
SORS(Service-Oriented Reuse-shared Design)
當(dāng)前整車架構(gòu)多處于分布式階段（如下圖1所示），車內(nèi)所有具備以太網(wǎng)通信能力的節(jié)點(diǎn)離散的掛在網(wǎng)關(guān)上，沒(méi)有域控制器、中央型處理器或者高性能處理節(jié)點(diǎn)等概念。如此實(shí)現(xiàn)SOC是沒(méi)有問(wèn)題的，但是以此實(shí)現(xiàn)SOA是有困難的，原因是功能太分散，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的資源由于初期規(guī)劃功能簡(jiǎn)單而不可能預(yù)留豐富的資源供量產(chǎn)后新增功能使用和消耗，故很難在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)功能重構(gòu)，這也是為什么會(huì)有下一代電子電氣架構(gòu)（e.g Domain、Zone，如下圖2所示）的原因之一，即需要新的架構(gòu)來(lái)適配新的發(fā)展需求，本著邏輯上移的原則，可以將更多的實(shí)現(xiàn)邏輯置于高性能、多資源的中央類節(jié)點(diǎn)之中。當(dāng)前整車架構(gòu)多處于分布式階段（如下圖1所示），車內(nèi)所有具備以太網(wǎng)通信能力的節(jié)點(diǎn)離散的掛在網(wǎng)關(guān)上，沒(méi)有域控制器、中央型處理器或者高性能處理節(jié)點(diǎn)等概念。如此實(shí)現(xiàn)SOC是沒(méi)有問(wèn)題的，但是以此實(shí)現(xiàn)SOA是有困難的，原因是功能太分散，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的資源由于初期規(guī)劃功能簡(jiǎn)單而不可能預(yù)留豐富的資源供量產(chǎn)后新增功能使用和消耗，故很難在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)功能重構(gòu)，這也是為什么會(huì)有下一代電子電氣架構(gòu)（e.g Domain、Zone，如下圖2所示）的原因之一，即需要新的架構(gòu)來(lái)適配新的發(fā)展需求，本著邏輯上移的原則，可以將更多的實(shí)現(xiàn)邏輯置于高性能、多資源的中央類節(jié)點(diǎn)之中。
圖一 分布式EE架構(gòu)示意
圖二 下一代EE架構(gòu)示意
? SORS是基于下一代智能網(wǎng)聯(lián)架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要是完成服務(wù)實(shí)現(xiàn)，并且體現(xiàn)服務(wù)復(fù)用性而進(jìn)行的設(shè)計(jì)工作，使服務(wù)本身具備高內(nèi)聚，服務(wù)之間能夠低耦合，提高服務(wù)的可重用性，明確邊界概念。
? 那…這個(gè)事情在什么階段做？誰(shuí)來(lái)做呢？
? 在整車功能概念設(shè)計(jì)階段，OEM整車電子電氣架構(gòu)部門(mén)來(lái)做。這樣的答案并不出乎意料，畢竟車輛本身的功能還有誰(shuí)會(huì)比架構(gòu)部門(mén)更加如數(shù)家珍呢~正如大家所熟知的，伴隨著整車功能邏輯的定義和梳理，架構(gòu)會(huì)主導(dǎo)或者參與需求開(kāi)發(fā)、功能定義、功能實(shí)現(xiàn)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)等過(guò)程中去，SORS的實(shí)現(xiàn)最好能夠貫穿始終，并最終會(huì)在功能實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)體現(xiàn)出來(lái)。
? 那…具體怎樣做呢？
? 在整車功能概念設(shè)計(jì)階段，OEM整車電子電氣架構(gòu)部門(mén)來(lái)做。這樣的答案并不出乎意料，畢竟車輛本身的功能還有誰(shuí)會(huì)比架構(gòu)部門(mén)更加如數(shù)家珍呢~正如大家所熟知的，伴隨著整車功能邏輯的定義和梳理，架構(gòu)會(huì)主導(dǎo)或者參與需求開(kāi)發(fā)、功能定義、功能實(shí)現(xiàn)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)等過(guò)程中去，SORS的實(shí)現(xiàn)最好能夠貫穿始終，并最終會(huì)在功能實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)體現(xiàn)出來(lái)。
? 那…具體怎樣做呢？
? SORS沒(méi)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更沒(méi)有國(guó)際規(guī)范，最多有未經(jīng)全部驗(yàn)證的車載領(lǐng)域的SORS實(shí)現(xiàn)方法論。目前來(lái)看有兩種思路，一是自下而上，二是自上而下。
? 自下而上：由整車末端硬件開(kāi)始向中心硬件進(jìn)行梳理和盤(pán)點(diǎn)，特定的硬件可以提供相同或者而類似的服務(wù)，例如，陽(yáng)光雨量傳感器就可以提供光照強(qiáng)度和雨量的信息，這樣我們就可以抽象出來(lái)一個(gè)陽(yáng)光雨量的服務(wù)，只要這個(gè)硬件在，我們的服務(wù)就會(huì)在，不受任何約束。之后可以繼續(xù)向中心探索，挖掘硬件對(duì)應(yīng)的功能、所提供的數(shù)據(jù)等，進(jìn)行服務(wù)抽取。
? 自上而下：由車輛既有功能和業(yè)務(wù)流程入手，例如整車防盜認(rèn)證，會(huì)有各級(jí)防盜認(rèn)證流程，期間會(huì)調(diào)用到很多的模塊或者算法，比如隨機(jī)化算法、防盜認(rèn)證算法等，可以將這些算法抽取出來(lái)形成不同的算法服務(wù)。從一個(gè)個(gè)的功能業(yè)務(wù)鏈入手，分化抽離出服務(wù)庫(kù)，最后可以逆向重建，即從服務(wù)庫(kù)中挑選出一個(gè)個(gè)服務(wù)模塊，通過(guò)排列組合的調(diào)用就將原始的功能業(yè)務(wù)場(chǎng)景無(wú)差的還原出來(lái)。
? SORS的設(shè)計(jì)方法對(duì)將來(lái)功能新增的影響是巨大的。在傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式下，新增功能只能由OEM規(guī)劃并部署，甚至需要重新開(kāi)發(fā)車型，創(chuàng)意受限，周期長(zhǎng)且投入大。在SORS開(kāi)發(fā)模式下，OEM在平臺(tái)/車型研發(fā)階段將分析車輛本身?yè)碛械囊磺熊浻布Y源，并提供重復(fù)利用的可能。OEM或授權(quán)的第三方可以基于服務(wù)庫(kù)輕松開(kāi)發(fā)新功能，快速完成迭代，并通過(guò)OTA技術(shù)部署到車端，持續(xù)提高用戶體驗(yàn)。
SOS(Service Oriented Software Architecture)
? 針對(duì)面向服務(wù)的架構(gòu)體系，ECU相關(guān)的軟件架構(gòu)，即SOS，也在努力適配。AUTOSAR Adaptive platform，簡(jiǎn)稱AP，一個(gè)基于服務(wù)理念的中間件，就是個(gè)很好的例子。其體現(xiàn)了基于服務(wù)的架構(gòu)思想：運(yùn)行環(huán)境（ara）分成了Foundation和Service兩部分
圖三 AP軟件架構(gòu)示意
Foundation：
? CM（Communication Management）包攬了節(jié)點(diǎn)間&進(jìn)程間通信
? EM（Execution Management）負(fù)責(zé)進(jìn)程控制執(zhí)行
? REST（RESTful）體現(xiàn)外溝通的連通性
? PHM（Platform Health Management）系統(tǒng)平臺(tái)健康管理
? TimeSyn（Time Synchronization）時(shí)間同步模塊等；
Service：
? SM（State Management）監(jiān)管了AP上運(yùn)行的所有功能組和進(jìn)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換
? DM（Diagnostic Management）能夠以AAP的粒度進(jìn)行刷寫(xiě)和診斷
? NM（Network Management）網(wǎng)絡(luò)管理模塊
? UCM（Update and Config Management）主導(dǎo)的應(yīng)用程序更新、AP自更新以及OS更新的整套更新理念等；
? AP作為中間件，需要配合支持POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)使用，上層的應(yīng)用（AAP）會(huì)通過(guò)ARA運(yùn)行環(huán)境由AP來(lái)統(tǒng)一配置、管理、調(diào)度和分配資源。
? 那…AP也是AUTOSAR推出的，和CP有什么關(guān)系呢？為什么要引入AP的概念呢？現(xiàn)有的操作系統(tǒng)和架構(gòu)，比如Android，不能滿足SOA基于服務(wù)的實(shí)現(xiàn)嗎？
? AP和CP都屬于AUTOSAR家族，是親兄弟的關(guān)系。CP推出的時(shí)間比較早，AP則是2017年才正式出現(xiàn)并有了初版AP規(guī)范集。正如大家所知道的，目前CP在各類車載ECU的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)中占有很大的使用比例，主要是應(yīng)對(duì)嵌入式ECU的開(kāi)發(fā)，這很符合之前我們聊到的一個(gè)盒子一個(gè)功能的整車分布式EE架構(gòu)的需求，明確具體功能后可以精準(zhǔn)的控制ECU本身的軟硬件開(kāi)發(fā)，并且CP軟件架構(gòu)的模塊化方式配合AUTOSAR OS也可以充分滿足一些特定功能對(duì)ECU本身運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)性要求。
? 隨著下一代架構(gòu)的智能網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，要求一些節(jié)點(diǎn)具備處理海量數(shù)據(jù)和執(zhí)行大規(guī)模高頻次算例的能力，這就必然會(huì)要求此類節(jié)點(diǎn)具備豐富的軟硬件資源，同時(shí)滿足車載環(huán)境下安全性的要求。該背景下，擅長(zhǎng)用于嵌入式ECU的CP就顯得心有余而力不足了。
? 當(dāng)然普通的OS同樣也滿足不了這一需求，例如Android，某些場(chǎng)景下它不能滿足車載功能安全需求。此時(shí)AP登上歷史舞臺(tái)，作為HPC（High Performance Controller）類型ECU的重要組成部分，AP所做就是統(tǒng)一管理下屬OS以及周邊資源，使得系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的一切調(diào)度、狀態(tài)和資源消耗都處在一個(gè)可控的范圍內(nèi)，以滿足車載安全性、確定性的要求。當(dāng)資源豐富時(shí)，可選擇的余地就大些，比如可以充分利用多核異構(gòu)架構(gòu)來(lái)處理復(fù)雜場(chǎng)景，使用Hypervisor等虛擬機(jī)技術(shù)，使CP、AP和非AUTOSAR系統(tǒng)共同存在于HPC中，也算是一種典型的實(shí)現(xiàn)方法，當(dāng)然一切從需求出發(fā)。
? 進(jìn)度條撐又不住了，本次的分享先告一段落，最后的第三彈，我們聚焦于各大OEM，看看他們都是如何實(shí)現(xiàn)自己的SOA，我們下期再見(jiàn)~~
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