SOA什么是架构,为什么整个行业趋之若鹜?

根据车型量产节奏，SOA预计2023-2025年将大规模实施架构，今年将是分水岭。

作者 ｜ 万博

SOA架构软件平台，仿佛一夜之间在汽车行业生根发芽，成为各大汽车企业和供应商的热点。

不久前，上汽零束，就在SOA银河智能汽车全栈解决方案3.0在开发者大会上发布，其中SOA开发者平台是一个重要的组成部分。

兰图也在刚刚结束的科技日发布了ESSA＋SOA智能电动仿生体，SOA以电子电气架构为重点。

在此之前，蔚来、埃安、威马等车企早就在相关技术上有声音，案例众多。

虽然汽车公司一直在倡导这个概念，但是SOA架构到底是什么，仿佛一直在云里雾里。

在这篇文章中，我们将破碎地谈谈，SOA什么是架构，为什么整个行业趋之若鹜？

01

SOA架构软件平台怎么了？

了解什么是SOA架构软件平台，首先要搞清楚，这里SOA什么是架构？

其实SOA结构，英文全称Service Oriented Architecture，中分翻译是面向服务的架构。这个概念早在本世纪初就出现了，主要是在IT应用于行业软件开发。

虽然发展了这么多年，但是SOA事实上，这个概念没有权威和统一的定义，这里可以使用知名的IT公司IBM参考理解给出的定义：

“SOA软件组件可以通过服务界面重用。

具体来说，就是拆分应用程序的不同功能单元，然后通过标准接口和通信协议随时调用这些功能单元。

这里的界面是标准化的。因此，无论实现该功能单元的硬件平台、操作系统和编程语言是什么，都不会影响不同功能单元的呼叫和组合。这里提到的功能单元也被抽象成一种服务，从而产生了面向服务的架构。

说到这里，是感觉还是雾？

这里有一个具体的例子来解释：

例如，我们将一个应用程序与餐厅的菜肴服务进行比较，餐厅为客人提供菜肴就是这个应用程序的功能。在此功能下，有一些功能单元（服务），如订购、烹饪、传递等。

这些功能单元的内部操作并不重要，就像服务员不关心厨师如何烹饪一样。在功能单元之间，为客人提供菜肴（应用程序）的任务只需要接收和反馈信号。例如，厨师收到前台订购的信号后，将菜肴反馈给服务员，让服务员传递菜肴。

这样，软件的开发就可以通过标准接口和通信调用不同的服务来整合积木的理念。

因此，基于上述一些陈述，我们发现SOA架构的一些特点：

首先，一项服务建立后，可以用于多个应用程序和业务流程。以上述餐厅的应用为例。如果有一天餐厅想改变一种商业模式，白天经营餐厅，晚上经营酒吧，餐厅只需要在原有的基础上调用一种葡萄酒生产服务，就可以在酒吧运营中使用传菜、点菜、前台出纳等服务。

二是松耦合，即不同的服务，以及服务请求者和提供者之间的松耦合。服务请求者不需要知道服务提供者实现服务的技术细节，如底层硬件平台或程序语言。就像服务员为客人服务一样，如何炒厨师，什么基础酒与服务员无关。

最后，需要提供标准接口和通信协议的中间部分来提供服务请求和反馈，以实现不同服务的呼叫。例如，餐厅出口的铃可以简单地理解为中间部分。

所以本质上，SOA架构不是具体的技术，而是软件设计的架构理念。

说到这里，问题又来了，一个原本是IT为什么汽车行业突然接受了行业的概念，并迅速成为行业的热门词汇？

关于这个问题，业内有一个共识:车变了，软件开发的思路也变了。

这里的车变了，具体来说，主要有两点：

一是汽车电子电气架构（EE结构的变化。传统的分布式EE结构和汽车功能的实现主要取决于数百辆车ECU(电子控制单元)。ECU，通常来自不同的制造商，接口设计等也有所不同。因此，汽车软件的原始开发依赖于汽车公司和上游供应商的反复合作，工作量大，时间周期长。

现在，这些ECU几个集中的域控制器开始了逻辑操作、控制命令等任务（DCU）取代，通过大量的功能DCU操作控制，直接命令执行机构实现功能。

当不同ECU操作、控制等功能集中在几个方面DCU上，那基于DCU进行SOA架构软件开发有硬件基础。

二是汽车通信方式的变化。传统的车载通信主要依靠低宽带CAN总线，每个ECU通信渠道不同。现在基于更高的宽带，IP协议的车载以太网取代CAN总线，成为一种新的车载网络架构，开启了各大模块的通信。同时，高宽带也意味着传输速度更快，延迟更低，实现功能模块的快速调用。这是SOA应用车辆通信基础的架构。

总而言之，随之而来EE随着架构和通信网络架构的变化，软件定义汽车的时代即将到来，SOA在硬件和通信基础的前提下，作为一种更方便的软件开发理念，可以实现快速、低成本的迭代。

也因此，SOA架构应用上车已成为业内普遍共识。各大汽车公司和软件供应商都开始布局自己SOA软件平台。

以上汽零束银河开发者平台为例，我们来谈谈汽车SOA软件平台的一般构成。

银河系开发者平台上汽零束

从图片上看，汽车SOA软件平台可分为系统软件、功能软件和应用程序三部分。

系统软件主要由虚拟机、系统内核和中间件组成。

从虚拟机到系统内核，可以简单理解为基于硬件层应用的各种操作系统，如基于QNX车载内核系统OS和Linux车载内核系统OS。

中间件是目前主要玩家研发的关键。中间件的简单理解是提供系统软件和应用软件之间的连接，方便软件的各个部分通信软件。应用程序可以通过中间件在不同的服务之间调用和共享资源。

目前，汽车行业的中间件被广泛使用AUTOSAR中间件方案。这个中间件方案是SOA应用架构思路，将汽车各功能模块包装成功能软件(服务)，如数据服务、计算服务等。

而过这些服务ESB连接到上层应用软件层的服务总线是标准化的应用程序接口（API）。

至此，软件开发者可以通过接口快速低成本地开发应用程序，实现服务请求和调用。

在SOA目前，大多数开发平台的类型SOA软件平台主要面向汽车生态系统玩家的开发者，如汽车公司内部的软件开发者或智能驾驶舱生态的应用程序提供商。

当然，也可以面向用户（C端消费者)SOA比如威马在服务W6应用软件开发平台为车主提供开发服务。

02

汽车软件开发，SOA架构平台能带来什么？

SOA该架构的优势体现在软件开发、用户服务、商业价值等环节。

在软件开发层面，基于SOA无论是时间成本还是实现难度，架构开发都会比传统的开发方式更有优势。

正如前面提到的，传统的发展模式是基于分布式的ECU对于面向信号的开发，整个开发模式就像一座从硬件基础到上层软件的高层建筑。而且不同ECU可能来自不同的供应商，汽车公司和供应商紧密绑定，功能的重写相当于移动全身。

但基于SOA架构结束后，软硬件解耦，基础服务已经打包放在那里，软件开发已经成为低代码的积木开发。

以一个简单的例子，以前汽车功能的开发人员可能需要数百行代码来重写汽车雨刷的档位，但使用它SOA之后，写一个脚本可以解决同样的需求。

除便于开发外，SOA结构给汽车企业带来了更大的商业价值。

首先，SOA结构的软硬件解耦特性使汽车的软件开发与硬件平台解绑，可以在不同平台的车型上进行一次性开发。例如，让智能驾驶方案快速登陆不同的模型。

二是软件的快速开发和迭代，使软件OTA速度大大提高。同时，当软硬件解耦时，汽车公司对软件迭代的自主性也有了更大的把握。在这种情况下，快速迭代的软件能力可以使原始设备制造商跟上市场趋势，为用户提供越来越丰富的服务。市场竞争力也跟上了吗？

最后，对于汽车公司来说，卖车从此不是一锤子的生意。SOA该架构给主机制造商带来的是让它有能力提供软件服务。因此，汽车公司的利润焦点可以通过不断提供软件服务来获得后续收入，从最初的汽车销售支付到交付。也就是说，汽车公司的价值链，向后延伸。

以上，就是SOA该架构给汽车行业带来的一些价值增量取决于该价值增量能否释放。SOA架构的具体落地情况。

03

SOA架构，落地现状如何？

目前，国内主流汽车企业正处于下一代EE在架构设计中，一般会面向SOA服务通信网络和标准API接口作为EE架构的主要能力。

比如长城汽车GEEP蔚来下一代的区域结构，长安的结构SDA结构都是这样。小鹏在。G9上搭载的EE3.0架构，主要是SOA智能驾驶舱域应用了架构的概念。

兰图还在去年4月的上海车展上公开展示了自己的家SOA智能驾驶舱将于最近发布SOA电子电气架构。

除上述主机厂外，威马和上汽零束将是SOA单独拿出架构推广和宣传的玩家。

去年4月，威马W6上市时，宣布自己是第一个实现的SOA造车新势力的技术量产应用，并表示W六是中国第一台SOA大规模生产汽车的技术应用。

去年4月，上汽零束在这里SOA在开发者大会上，推出了自己的车云一体化SOA软件平台，第一辆配备量产车是智己L7。

就应用层面而言，因为SOA架构的实现主要是由于电子电气架构的集中。因此，目前的着陆方法主要是基于不同的DCU开发，如智能驾驶领域SOA或者座舱的SOA。

从着陆节奏和技术实现的角度来看，目前是基于SOA软件架构开发的车型还是很少的，大规模着陆还需要时间，但是SOA架构的发展模式无疑是技术发展的主要方向。

SOA对于汽车企业来说，架构的成熟应用并不难。业内专家认为，汽车企业可能会遇到两个困难：

一方面，SOA概念在汽车行业的应用还处于早期阶段，各企业都在探索中前进，SOA设计方法、设计流程、标准化体系、工具链建设尚未形成系统化、标准化，是汽车企业普遍存在的问题。

另一方面，开发模式的变化必然要求组织结构与之匹配。SOA开发模式将以新的软件形式重构各部门的能力，这意味着汽车公司应该调整现有的组织结构，这也是汽车公司的一个非常大的痛点，特别是传统的。

基于这些困难，国内主机厂如何解决？

目前，汽车制造的新力量一般是由全栈自建软件的能力驱动的，而大多数传统汽车公司通过孵化软件子公司等不同手段，或通过资本手段Tier合资合作，建立自己的软件能力。

例如，大众集团在中国与地平线合作；上汽和长安是自我孵化，零束和诸葛智能是这种模式的产物。

最后，基于实际问题，还有一个实际问题SOA架构量产车什么时候才能大规模落地？

目前，各大汽车公司已经开始准备或发布下一代电子电气架构，更集中的域控和SOA服务能力是下一代电子电气架构的重点。

从车型量产节奏来看，今年汽车公司普遍认为是分水岭。业内专家认为，SOA预计2023-2025年架构大规模落地。

— END —

特别致谢：

感谢东软瑞驰Connectivity业务线咨询总监，AUTOSEMO车云集成工作组技术专家王秋雨对本文的贡献。