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[电子架构] SOA在汽车上的应用(4)

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发表于 30-3-2024 16:15:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在之前的文章“SOA在汽车上的应用(1)-(3)”中,笔者介绍了SOA是什么,为什么要应用SOA、如何实现SOA以及如何设计SOA服务。这篇文章继续介绍如何来设计SOA服务。服务是更高效地利用车辆能力满足需求的一种手段,那么设计服务必然是从车辆所具有能力入手。车辆电气功能的实现需要输入、处理、输出三个过程,它们对应车辆的三种能力:感知能力(提供信息输入),计算控制能力(对信息进行处理)、执行能力(实现输出的结果)。在文章“SOA在汽车上的应用(1)”中,笔者将车辆的软硬件资源所具备的能力分为3类:计算能力、通用控制能力和感知执行能力,并将这3种能力根据EEA发展的5个阶段,分别对应到计算层、通用控制层和感知执行层。
SOA在汽车上的应用(4)w1.jpg

感知和执行能力取决于车辆具备的传感器和执行器硬件配置,它们是车辆最底层的能力,这些能力可以被抽象为SOA原子服务。
这里的“原子”有2个含义,1个是底层(对应集中式EEA的感知执行层)的意思,可以理解为最基础的服务;1个是不可再分的意思,即原子服务是最小颗粒度的服务,可以通过组合调用1个或多个原子服务形成高层级的(通用控制层和计算层)服务。既然感知和执行能力是车辆的基础能力,在设计原子服务时,我们可以从传感器和执行器入手,分析所需要的原子服务。
例如,对于车身控制类服务,可以基于不同的执行器(电动车门、电动车窗、电动门锁等)设计原子服务,也可以基于不同的传感器(门状态开关、车窗位置传感器、门锁状态开关)设计原子服务。这里需要注意,原子服务虽然是最底层和最小颗粒度的服务,但原子服务也是一种服务,设计服务的目的是为了满足实际的需求,而不是机械化地将原子服务等同于车辆最底层的感知和执行能力。车辆的传感器和执行器数量庞大,且其类型、接口和参数也种类繁多。
例如,对于仅仅一个HVAC电气系统来说,传感器和执行器类型涉及温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光线传感器、水泵电机、电动压缩机、PTC加热器、电磁阀、电子膨胀阀、冷却风扇、风门电机、鼓风机等;设备接口涉及数字输入、模拟输入、高端驱动、低端驱动、CAN、LIN等;设备参数涉及电压、电流、压力、温度、位置等;如果将车辆所有电气系统的所有传感器和执行器抽象为原子服务,不仅使原子服务的数量过于庞大,而且从实际需求的角度也是没有必要的。对于HVAC电气系统而言,我们需要从实际需求的角度,分析可能需要哪些原子服务。例如,获取当前车内某个区域的温度值或者设定目标温度值、开启或关闭某个区域的自动温度控制、开启或关闭通风、获取当前风量大小,设置目标风量大小、获取当前吹风模式、设置吹风模式等等;如果要实现SOA,则需要实现原子服务与车型平台的解耦,从而提升原子服务的复用性。不同车型平台的硬件设备与驱动程序不同,这需要包括操作系统在内的广义平台系统软件来实现软件与硬件设备的解耦,屏蔽硬件设备与驱动的差异,给原子服务提供统一的API。
因此,从软硬件解耦的角度去考虑,车辆所有的硬件设备有必要抽象为标准的接口。另一方面,原子服务可能根据需求进行增加,全面的硬件设备的API接口使原子服务的设计更加灵活。在文章“SOA在汽车上的应用(3)”中,笔者强调过,SOA只是诸多应用在汽车上的新技术之一,整车厂的核心能力应该是掌握有效应用这些新技术的集成能力,而有效应用新技术必须以深入理解目标客户的用车需求为前提,其最终的目的就是提升客户的用车体验。从这个角度来理解SOA的服务设计,整车厂可以参与原子服务的设计,但这并不是构建整车厂差异化竞争力的关键。基于原子服务的组合,在不同的用车场景中构建个性化、智能化的应用,提升用车体验,这才是SOA服务设计的最终目的,也是整车厂需要掌握的核心能力。

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