從去年開始(可能更早)，SOA的概念在汽車軟件行業逐漸蔓延開來，很多公眾號都發過講汽車SOA的文章，很多車廠都要開始(或者已經在)搞SOA。但我覺得吧，在開搞新技術之前，是不是先花點時間弄明白這個技術到底是什么，它解決的是什么樣的問題，然后再談架構，再談開發，很多時候我們連問題是什么都沒整明白，就急著去做解決方案，最后的結果只能是一地雞毛。對個人來說，要搞SOA開發，需要夯實哪些基礎知識，看了很多SOA文章，卻很少有人梳理這些，這段時間我陸續思考了一些，盡管可能不全面(更偏向SOC開發涉及的技術點)，但仍然試圖寫出來，以期逐步構建出自己的領域知識體系。
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SOA架構理解
1、軟件定義汽車，E/E架構是關鍵
汽車電子電氣架構(簡稱E/E架構)是指整車電子電氣系統的總布置方案。在智能網聯汽車產業大變革背景下，軟件定義汽車理念已成為共識。傳統汽車采用的分布式E/E架構因計算能力不足、通訊帶寬不足、不便于軟件升級等瓶頸，已經不能滿足現階段汽車發展的需求，E/E架構的變革已成為智能網聯汽車發展的關鍵，其升級主要體現在硬件架構、軟件架構、通信架構三個方面：
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硬件架構升級：由分布式ECU向域控制/中央集中架構方向發展，汽車E/E架構的升級路徑表現為分布式(模塊化→集成化)、域集中(域控制集中→跨域融合)、中央集中式(車載電腦→車-云計算)。好處在于：提升算力利用率，減少算力設計總需求；數據統一交互，實現整車功能協同；縮短線束，降低故障率，減輕質量。
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軟件架構升級：通過 AutoSAR 等軟件架構提供標準的接口定義，模塊化設計，促使軟硬件解耦分層，實現軟硬件設計分離；Classic AutoSAR架構逐步向Classic AutoSAR+Adaptive AutoSAR混合式架構發展。好處在于：可實現軟件/固件 OTA 升級、軟件架構的軟實時、操作系統可移植；采集數據信息多功能應用，有效減少硬件需求量，真正實現軟件定義汽車。
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通信架構升級：車載網絡骨干由 LIN/CAN 總線向以太網方向發展。好處在于：滿足高速傳輸、高通量、低延遲等性能需求，同時也可減少安裝、測試成本。
2、中央計算單元：E/E架構的核心
中央計算單元是E/E架構中最關鍵的部分，不管是按區域的架構，還是以后的純中央計算平臺，其硬件構型從根本上決定了軟件架構的設計方向。中央計算單元可以分為以下三種形態：
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SOC分離式：將多個不同的芯片集成到一個中央計算單元上去，每個運行不同的操作系統，只是在形態上集中到了一起，各單元依然獨立的完成各自任務；
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硬件隔離式：在統一的計算平臺上采用虛擬化方案，同時運行多個操作系統，但是各個系統依然在硬件上進行隔離，每個系統都有自己的專屬硬件資源；
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軟件虛擬式：在統一的計算平臺上采用虛擬化方案，同時運行多個操作系統，每個操作系統所使用的硬件資源，由Hypervisor層動態調配，每個系統并沒有專屬的硬件資源。
硬件隔離式和軟件虛擬式，都采用了虛擬化方案，唯一不同點在于硬件資源是否專屬，如果是專屬的，就意味著資源無法動態調配，容易產生資源浪費。虛擬化方案最大的好處是，硬件上的可拓展性，如果中央計算單元采用刀片式的設計結構，可以很方便地拓展計算單元的算力，而不用替換整個計算單元。
在中央計算單元中，只需要兩個操作系統即可，用于自動駕駛、車控、網關的RTOS，以及用于娛樂的普通OS(如Android、Linux)。用于娛樂的OS完全可以通過虛擬機的方式運行，用于自動駕駛、車控、網關的RTOS，可以直接運行在Hypervisor層，既能兼顧實時計算的要求，也能獲得豐富的娛樂系統功能。
3、SOA：解決軟件定義汽車中服務間通信的分布式架構
在軟件定義汽車中，應用間跨進程或跨核的通信，必然成為軟件架構設計中一個需要去解決的問題。SOA在互聯網已經應用了很長時間，但在汽車行業中，算是比較新的概念。鑒于汽車的應用場景和通信需求有其特殊性，很多互聯網的SOA技術，并不能照搬過來。雖然Adaptive AutoSAR采用了SOA作為通信架構(ARA::COM架構如下圖)，但是Adaptive AutoSAR的應用可以說還沒有普及，應該說整個行業就沒什么標準的SOA中間件解決方案，幾乎沒有專業做中間件研發的公司，可能在國內這種慢工出細活的東西很難有什么成長的空間和土壤吧。所以，對于汽車SOA，還有很多值得我們去做的研究和嘗試~
摘自《Introduction of ARA::COM as common communication middleware》April, 2018 by GENIVI
SOA，Service-Oriented Architecture(面向服務的架構)，是一種架構思想，實施者可以根據實際情況設計SOA的技術實現。為什么要面向服務？以前用得好好的面向信號或者面向消息的通信架構怎么就不香了？面向服務的通信架構，它的優勢到底在哪里，如果不能很好地理解這點，可能很難從過去面向信號的思維轉變過來，也就無法體會引入SOA的價值和意義。這有點悖論哈，不去用，無法感受其奧義，但又因為沒用過，對它保有質疑，過往的再擰巴，也是千錘百煉了，從零開始，談何容易。因此，我覺得短時間內不太可能全面鋪開做整車SOA，可能會在安全等級不高的域比如智能座艙先嘗試SOA。
本質上SOA就是服務的集合。在SOME/IP 協議介紹一文中，我寫過對于“服務”的理解。以智能座艙域為例(如下圖)，可以把“服務”分為兩類：基礎服務和應用服務，基礎服務的功能可能包括：總線消息的解析和路由(如車身數據服務)、直接與硬件相關的邏輯處理(如音頻服務)、上層應用有共同需求的一些基礎設施(如日志服務)；應用服務的功能相對復雜些，可能需要由多個基礎服務提供數據支撐，也可能需要應用服務之間相互協同，實現業務邏輯(如導航服務)。
這只是一個很簡單的例子，想表達的是，每個服務將自己的功能，以接口的方式提供，基于這些服務和接口，便可以設計出應用場景，以滿足各種用戶需求，提升駕車體驗。可以想象，應用場景的需求一定是豐富且變化的，面向信號的話，新增一個需求，可能要等上一年，但如果服務也能夠方便地進行開發、擴展和更新，是不是好多了，是不是挺有價值呢~
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轉自汽車電子與軟件
