吳 浩，楊 華，雷永富，陶華勝，韓嵩嵬

（奇瑞商用車（安徽）有限公司，安徽 蕪湖 241003）

1 研究背景及意義

中國是全球最大的制造業(yè)國家，汽車行業(yè)舉足輕重。當(dāng)前人民生活水平不斷提高，對汽車的安全性、舒適性和實用性的要求也越來越高，隨著第三次信息革命的不斷沖擊，新的技術(shù)不斷地發(fā)展，并且在汽車制造業(yè)上得到充分的應(yīng)用。隨著汽車越來越智能化，服務(wù)化功能配置增加帶來電器控制模塊數(shù)量增加，此時SOA架構(gòu)適應(yīng)性原子服務(wù)功能開發(fā)尤為關(guān)鍵。

SOA架構(gòu)適應(yīng)功能的特點在于不可預(yù)見性，通過將新增開發(fā)的功能需求編輯成功能邏輯圖，然后將功能做成原子服務(wù)API做到ECU控制器中，最后向調(diào)用方提供API接口，實現(xiàn)軟硬解耦，賦能上層應(yīng)用軟件，可快速開發(fā)迭代。我們往往在設(shè)計軟硬件時會預(yù)埋一些軟件和硬件，當(dāng)未來有競爭性的服務(wù)功能在整車上有需求時，SOA服務(wù)架構(gòu)可以提前將預(yù)埋的原子功能服務(wù)開發(fā)完成，后續(xù)通過直接升級軟件即可實現(xiàn)適應(yīng)性功能，極大地提高硬件平臺可復(fù)用性，縮短項目開發(fā)周期和降低項目開發(fā)成本，給用戶帶來更好的服務(wù)功能。

2 功能設(shè)計

2.1 新增功能開發(fā)

新增功能的特點在于不可預(yù)見性，我們往往在設(shè)計軟硬件時會預(yù)埋一些軟件和硬件，當(dāng)未來可能出現(xiàn)有競爭性的功能，直接升級軟件即可實現(xiàn)。但是新增功能不會給我們準(zhǔn)備時間，就需要依照完整的開發(fā)流程，從客戶特征→功能需求分析→功能邏輯編制→信號交互邏輯→軟硬件開發(fā)→軟件燒錄→樣件測試→提交樣件，再到具體實現(xiàn)此功能且需進(jìn)行測試驗證，都是不可或缺的路徑。

以下為車輛健康檢測功能開發(fā)示例。

1）客戶特征：智能健康生態(tài)座艙體驗的用車過程中場景，實現(xiàn)車內(nèi)空氣品質(zhì)監(jiān)測并自動提醒、凈化。

2）需求分析：車內(nèi)空氣品質(zhì)監(jiān)測、DMS（抬頭顯示控制器）識別抽煙狀態(tài)、車內(nèi)空氣品質(zhì)異常等，聲音提醒，氛圍燈變色及閃爍，提醒是否降窗（車窗/天窗），開啟外循環(huán)，啟動空氣凈化系統(tǒng)。車外空氣品質(zhì)監(jiān)測、外部空氣品質(zhì)惡化等，聲音提醒，氛圍燈變色及閃爍，提醒是否關(guān)窗（車窗/天窗），開啟內(nèi)循環(huán)，啟動空氣凈化系統(tǒng)，有OMS功能直接執(zhí)行，無增加提醒。

3）功能邏輯編制如圖1所示。

圖1 車輛健康檢測功能狀態(tài)功能邏輯圖

4）通信矩陣的編制：最后通過編制通信矩陣，主機廠的開發(fā)工作就完成了，將ARXML文件輸入給供應(yīng)商進(jìn)行軟硬件開發(fā)，供應(yīng)商通過輸入的ARXML文件生成功能代碼包，最后燒錄到ECU控制器中。

2.2 同一功能的硬件變形開發(fā)

同一功能的硬件變形開發(fā)往往出現(xiàn)在造型產(chǎn)生大變動的車型上，原來的按鍵開關(guān)改成了滾輪式的開關(guān)，物理開關(guān)改成了軟開關(guān)等。該種功能開發(fā)的特點是原有的功能依然有，但呈現(xiàn)方式發(fā)生了一些變化。該類功能主要的開發(fā)工作就在于如何將變更的操作方式和底層交互邏輯進(jìn)行重新匹配，過程為：功能需求分析→功能邏輯編制→信號交互邏輯→軟件測試→交樣。方向盤物理結(jié)構(gòu)開關(guān)功能邏輯如圖2所示。

圖2 方向盤物理結(jié)構(gòu)開關(guān)功能邏輯圖

2.3 同一功能的軟件變形開發(fā)

同一功能的軟件變形開發(fā)多數(shù)發(fā)生在大屏主機、TBOX所主控的功能層，比如有階開關(guān)改成了無階開關(guān)，原有的功能有了更高階的操作或?qū)崿F(xiàn)方式，需要對實現(xiàn)交互邏輯進(jìn)行重新定義，并對軟件及硬件進(jìn)行適應(yīng)性開發(fā)。該類功能需要從功能邏輯編制→信號交互邏輯的路徑進(jìn)行開發(fā)，例如車窗開啟的全位置控制。

1）主駕座椅電動（8向/6向）調(diào)節(jié)，座椅按鍵布置在大屏主機上，具體控制邏輯見圖3和圖4。

2）按照圖3和圖4對電動座椅進(jìn)行按鍵調(diào)節(jié)時，座椅將隨之移動，不觸發(fā)電動座椅按鍵時，座椅將隨之停止移動。

圖3 主駕電動座椅（8向）調(diào)節(jié)圖

圖4 主駕電動座椅（6向）調(diào)節(jié)圖

通過將功能邏輯轉(zhuǎn)換成信號交互的邏輯，最后將通信矩陣信號做成API原子服務(wù)清單，將信號邏輯做成很多的原子服務(wù)API存放在中央網(wǎng)關(guān)控制器中，最后向調(diào)用方提供API接口，需求方可以通過API接口直接調(diào)用控制器里面的各種功能服務(wù)，實現(xiàn)了軟硬件接口。圖5是電動座椅調(diào)節(jié)功能的通信矩陣信號邏輯圖。

圖5 通信矩陣信號邏輯圖

3 總結(jié)

1）接口中立，實現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，使得控制器系統(tǒng)中的各種服務(wù)能以一種統(tǒng)一的方式交互，可伸縮性，硬件可重復(fù)利用，軟硬件耦合性好，可以獨立維護(hù)軟件代碼。

2）SOA架構(gòu)適應(yīng)性功能設(shè)計開發(fā)是將車輛體驗功能做成原子服務(wù)，提前在中央控制器中進(jìn)行軟硬件預(yù)埋，后續(xù)智能座艙需要實現(xiàn)此功能就可以通過后臺OTA升級軟件實現(xiàn)調(diào)用該功能的原子服務(wù)，即可同時實現(xiàn)多個適應(yīng)性原子服務(wù)功能開發(fā)及多次平臺復(fù)用，推廣性極高。

3）減少電器控制模塊的軟硬件開發(fā)周期和開發(fā)成本，提高項目開發(fā)進(jìn)度。

4）提高整車體驗服務(wù)功能可選擇性，讓客戶可以體驗享受更多功能服務(wù)。

5）SOA服務(wù)架構(gòu)是將各控制器的軟硬件做到相耦合，將控制器里面的應(yīng)用程序做成原子服務(wù)化，獨立于實現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、編程語言和操作系統(tǒng)，使得應(yīng)用程序中的原子服務(wù)可以統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行信號交互。

6）原子服務(wù)包可以通過OTA進(jìn)行軟件升級，提高售后服務(wù)支持效率，規(guī)避售后品質(zhì)問題，提高品牌影響力。

4 結(jié)束語

隨著汽車行業(yè)向新四化轉(zhuǎn)變，軟件定義汽車概念的提出，電子架構(gòu)作為新四化的基礎(chǔ)技術(shù)，行業(yè)普遍認(rèn)為架構(gòu)定義軟件，故電子架構(gòu)的開發(fā)方式需從傳統(tǒng)的基于信號的開發(fā)，即軟硬耦合轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚍?wù)的開發(fā)，即SOA架構(gòu)，實現(xiàn)軟硬解耦。SOA架構(gòu)目前廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)IT行業(yè)并取得了成功。隨著行業(yè)趨勢變化，汽車行業(yè)正在整體推進(jìn)SOA架構(gòu)的開發(fā)，但由于汽車存在重安全、信息傳輸速率、特有的通信協(xié)議、客戶的體驗要求越來越多等特點，需要對互聯(lián)網(wǎng)SOA架構(gòu)進(jìn)行適應(yīng)性開發(fā)，來滿足汽車行業(yè)的各項功能開發(fā)要求，目前行業(yè)內(nèi)各主機廠對SOA架構(gòu)的開發(fā)都處在初步階段，并無統(tǒng)一或絕對正確的標(biāo)準(zhǔn)。