SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）成為了“軟件定義汽車(chē)”時(shí)代的熱門(mén)話題，對(duì)于什么是SOA？為什么汽車(chē)要做SOA？傳統(tǒng)車(chē)和智能車(chē)在架構(gòu)上有哪些本質(zhì)變化？業(yè)內(nèi)的討論很多，同時(shí)還出現(xiàn)部分企業(yè)盲目跟風(fēng)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)象。但是目前對(duì)于SOA的內(nèi)涵、價(jià)值潛力、發(fā)展路徑等，普遍缺乏系統(tǒng)全面的認(rèn)知，如果企業(yè)沒(méi)有認(rèn)清SOA的真正本質(zhì)并做好布局，就著急下場(chǎng)，有可能事倍功半，達(dá)不到預(yù)期的效果。
其實(shí)，SOA是決定智能汽車(chē)產(chǎn)品體驗(yàn)的基礎(chǔ)，也是智能汽車(chē)技術(shù)架構(gòu)的演進(jìn)方向。而開(kāi)發(fā)SOA需要車(chē)企內(nèi)部體系能力和外部生態(tài)的支撐，因此需要系統(tǒng)布局和規(guī)劃。對(duì)于業(yè)內(nèi)最關(guān)注的汽車(chē)SOA系列問(wèn)題，蓋斯特咨詢研究團(tuán)隊(duì)在本文中進(jìn)行了詳細(xì)解析，不僅包括汽車(chē)SOA的概念和價(jià)值潛力分析，還有汽車(chē)SOA發(fā)展趨勢(shì)研究，并為企業(yè)推進(jìn)SOA落地提供相應(yīng)的建議。
一、什么是架構(gòu)？
SOA作為一種汽車(chē)架構(gòu)，在討論其之前，首先要對(duì)汽車(chē)的“架構(gòu)”做一個(gè)概念界定?！凹軜?gòu)”是基于“系統(tǒng)”衍生出來(lái)的概念，用于描述系統(tǒng)內(nèi)組件之間的組織關(guān)系，汽車(chē)架構(gòu)的本質(zhì)就是系統(tǒng)內(nèi)軟、硬件的組織關(guān)系。
對(duì)于傳統(tǒng)汽車(chē)，汽車(chē)架構(gòu)主要指的是硬件主導(dǎo)的平臺(tái)架構(gòu)，即硬件模塊化平臺(tái)和決定硬件之間連接關(guān)系的EEA（電子電氣架構(gòu)），這是大家非常熟悉的架構(gòu)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)汽車(chē)由硬件主導(dǎo)功能的實(shí)現(xiàn)，車(chē)上的軟件均是嵌入硬件，輔助硬件發(fā)揮性能，與硬件之間是強(qiáng)綁定關(guān)系。而且軟件之間是相互獨(dú)立和割裂的，所以沒(méi)有“軟件架構(gòu)”的概念。
與傳統(tǒng)汽車(chē)不同的是，智能汽車(chē)將依靠軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化和快速迭代，這就要求軟件與硬件必須解耦，將軟件集中形成分層系統(tǒng)，并通過(guò)相互調(diào)用實(shí)現(xiàn)不同的、可迭代的功能組合，這些軟件模塊彼此連接就形成了“軟件架構(gòu)”。因此，智能汽車(chē)的“架構(gòu)”不僅包括硬件架構(gòu)EEA，還包括軟件架構(gòu)，并且軟件架構(gòu)占據(jù)主導(dǎo)地位。由軟件架構(gòu)定義硬件架構(gòu)，硬件架構(gòu)則變?yōu)榛A(chǔ)支撐，為軟件架構(gòu)運(yùn)行提供計(jì)算和通信能力的支撐。
二、智能汽車(chē)的架構(gòu)內(nèi)涵有什么變化？
從傳統(tǒng)汽車(chē)架構(gòu)向智能汽車(chē)架構(gòu)的演變，本質(zhì)上就是一個(gè)物理與邏輯的分離過(guò)程。從內(nèi)涵角度來(lái)看，汽車(chē)架構(gòu)可以分為物理視圖與邏輯視圖。物理視圖通常以物理實(shí)體（硬件）為組件，以具體的線束或機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)連接實(shí)體組件；邏輯視圖通常以“功能”等抽象概念為組件，以邏輯交互關(guān)系來(lái)連接抽象組件。
具體參見(jiàn)圖1，傳統(tǒng)汽車(chē)架構(gòu)的內(nèi)涵包括功能架構(gòu)、電氣架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，三個(gè)架構(gòu)統(tǒng)稱(chēng)為EEA。其中功能架構(gòu)負(fù)責(zé)系統(tǒng)功能的定義與設(shè)計(jì)，電氣架構(gòu)負(fù)責(zé)系統(tǒng)及組件的供電配電，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)負(fù)責(zé)系統(tǒng)及組件的信息交互。由于傳統(tǒng)汽車(chē)中軟件嵌入硬件的特征，不僅功能架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路由硬件主導(dǎo)，電氣架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的邏輯視圖與物理視圖也是強(qiáng)綁定關(guān)系，所以邏輯層面的功能實(shí)現(xiàn)與物理實(shí)體保持高度一致。
在智能汽車(chē)中，隨著軟件與硬件的解耦，功能架構(gòu)的設(shè)計(jì)由軟件思維主導(dǎo)，并由軟件負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，原本電氣架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的能量管理策略、通信協(xié)議等邏輯關(guān)系，也將由與硬件解耦后的軟件組件獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。而當(dāng)所有的軟件組件連接構(gòu)成軟件架構(gòu)，就使汽車(chē)架構(gòu)的邏輯視圖與物理視圖分離。也就是說(shuō)，智能汽車(chē)的邏輯視圖完全由軟件實(shí)現(xiàn)，軟件架構(gòu)成為了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的頂層設(shè)計(jì)。
為了方便表述，本文將智能汽車(chē)EEA的內(nèi)涵定義在物理（硬件）層面，僅包括原有電氣架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的物理視圖，從而與軟件架構(gòu)的概念進(jìn)行區(qū)分。
汽車(chē)架構(gòu)的演變意味著整車(chē)產(chǎn)品定義流程的變革，軟件架構(gòu)變得更加重要。軟件架構(gòu)將作為頂層設(shè)計(jì)，優(yōu)先于硬件架構(gòu)EEA進(jìn)行設(shè)計(jì)，即所謂的軟件先行。
傳統(tǒng)汽車(chē)與智能汽車(chē)產(chǎn)品定義流程對(duì)比如圖2所示?？梢钥闯?，智能汽車(chē)用戶需求的分解和實(shí)現(xiàn)都將先在軟件層面進(jìn)行定義和開(kāi)發(fā)，這是與傳統(tǒng)汽車(chē)完全不同的。汽車(chē)產(chǎn)品定義由用硬件語(yǔ)言描述整體功能性能并拆解落實(shí)到各硬件系統(tǒng)及零部件上，變?yōu)橛密浖Z(yǔ)言描述實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景化用戶體驗(yàn)的功能組合與性能需求。此外，EEA的設(shè)計(jì)也從只考慮硬件的物理連接關(guān)系轉(zhuǎn)向“邏輯定義物理、硬件配合軟件”的思路。
三、什么是SOA？
前面談到，SOA是面向服務(wù)的架構(gòu)，但是目前業(yè)內(nèi)對(duì)于SOA的概念范圍沒(méi)有統(tǒng)一的界定，常有人將SOA、EEA、中間件等概念混為一談。筆者認(rèn)為，SOA作為一種軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)理念，在智能汽車(chē)的七層架構(gòu)圖中（如圖3所示），SOA的核心內(nèi)涵是在中間件和應(yīng)用軟件之間構(gòu)建一層支持實(shí)現(xiàn)軟件靈活調(diào)用各功能硬件的軟件架構(gòu)。
第一，以“服務(wù)”為基本組成要素?！胺?wù)”的底層能力來(lái)源是智能汽車(chē)中功能硬件的抽象化、知識(shí)化，即將硬件抽象成為知識(shí)模型，并用軟件語(yǔ)言表述出來(lái)，將其封裝成為調(diào)用它就可控制相應(yīng)硬件的軟件包。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為硬件知識(shí)化是實(shí)現(xiàn)SOA的前提。
第二，采用“面向服務(wù)”的通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)信息與數(shù)據(jù)交互。所謂“面向服務(wù)”即開(kāi)發(fā)者只需通過(guò)“服務(wù)接口”了解該服務(wù)可提供的功能或性能，而不需要了解服務(wù)內(nèi)部的具體實(shí)現(xiàn)方式，從而以一種更加靈活、可拓展的方式建立連接。
第三，通過(guò)“服務(wù)”分層排列組合的架構(gòu)，為上層應(yīng)用提供更靈活、更輕量化的軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)?！胺?wù)”集合為上層應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供了一系列可供調(diào)用的基本能力，靈活的通信方式使得開(kāi)發(fā)者能夠靈活地創(chuàng)建服務(wù)之間的連接，不同的交互連接就可以實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)排列組合，從而創(chuàng)造出不同的應(yīng)用。
四、SOA與其他技術(shù)要素之間是什么關(guān)系？
除SOA自身以外，軟件定義汽車(chē)的其他技術(shù)要素也與SOA緊密關(guān)聯(lián)。
其一，計(jì)算平臺(tái)和EEA分別為SOA提供了計(jì)算與通信的硬件支撐。SOA對(duì)于軟件的集中需要更高的計(jì)算能力來(lái)支撐其運(yùn)行，同時(shí)對(duì)于硬件的頻繁調(diào)用則需要更大的通信帶寬來(lái)支撐其交互，因此需要計(jì)算平臺(tái)和EEA的共同支撐。
其二，OS（操作系統(tǒng)）內(nèi)核和中間件構(gòu)成了SOA的軟件運(yùn)行環(huán)境。一方面通過(guò)管理調(diào)度軟硬件資源、屏蔽底層軟硬件差異，實(shí)現(xiàn)了不同硬件平臺(tái)與服務(wù)的適配；另一方面定義了一套服務(wù)的交互規(guī)則，提供了一個(gè)供服務(wù)運(yùn)行和開(kāi)發(fā)的環(huán)境。
其三，應(yīng)用軟件是SOA的服務(wù)對(duì)象。開(kāi)發(fā)者利用SDK（軟件開(kāi)發(fā)工具包）調(diào)用服務(wù)來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件，從而實(shí)現(xiàn)完整的場(chǎng)景化體驗(yàn)。
五、SOA具有哪些要素與特征？
SOA設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層的分層、分解、組合與適配。筆者以一個(gè)應(yīng)用軟件——車(chē)載地圖導(dǎo)航APP為案例，來(lái)說(shuō)明SOA的具體要素。
標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層主要分為三層：最上層是業(yè)務(wù)服務(wù)層，例如導(dǎo)航、語(yǔ)音交互或地點(diǎn)推薦等；第二層是邏輯服務(wù)層，例如定位、語(yǔ)音播報(bào)、語(yǔ)音識(shí)別、路線規(guī)劃等；最底層為原子服務(wù)，即最小的功能實(shí)現(xiàn)單元，主要來(lái)源有兩個(gè)，一是硬件的知識(shí)化和抽象化，例如揚(yáng)聲器對(duì)應(yīng)的聲音播放服務(wù)、GPS對(duì)應(yīng)的車(chē)輛位置信息；二是源自純軟件，例如云端數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的地圖或詞庫(kù)服務(wù)等。具體如圖4所示。
圖4汽車(chē)SOA要素案例-車(chē)載地圖導(dǎo)航APP
業(yè)務(wù)服務(wù)層的服務(wù)，是通過(guò)排列組合邏輯服務(wù)層的服務(wù)，形成共性業(yè)務(wù)流程的服務(wù)，例如，導(dǎo)航服務(wù)就需要調(diào)用定位和路線規(guī)劃服務(wù)；而邏輯服務(wù)層又通過(guò)調(diào)用原子服務(wù)作為輸入或輸出，同時(shí)進(jìn)行邏輯判斷或處理而形成服務(wù)，例如定位服務(wù)需要調(diào)用車(chē)輛位置信息服務(wù)和地圖服務(wù)。
縱觀整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層，從上到下可以理解為共性部分的逐步拆解，從下到上可以理解為多元服務(wù)的個(gè)性化組合，這樣的分層設(shè)計(jì)使SOA具備如下三大特征：
（1）靈活訪問(wèn)，上層服務(wù)或應(yīng)用可以直接調(diào)用下層的所有服務(wù)，而不需要了解其具體實(shí)現(xiàn)原理；
（2）高度復(fù)用，同一個(gè)服務(wù)可以被上層服務(wù)或應(yīng)用重復(fù)調(diào)用；
（3）高內(nèi)聚低耦合，每個(gè)原子服務(wù)封裝的都是一個(gè)相對(duì)完整獨(dú)立的功能，其運(yùn)行與更新不依賴(lài)或者少依賴(lài)其他的同層級(jí)服務(wù)。
六、汽車(chē)SOA的價(jià)值與潛力
為什么汽車(chē)軟件架構(gòu)要走向SOA？實(shí)際上，在SOA應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域之前，早已在互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)軟硬件充分解耦的領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。因此，在汽車(chē)軟硬解耦的趨勢(shì)下，開(kāi)發(fā)者基于技術(shù)慣性而采用SOA似乎是順?biāo)浦鄣?，但是汽?chē)行業(yè)并非簡(jiǎn)單地借用其他領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)理念。智能汽車(chē)的架構(gòu)更加復(fù)雜，所以汽車(chē)研發(fā)人員，特別是車(chē)企的管理者和決策者，更應(yīng)該站在戰(zhàn)略高度思考，SOA真正會(huì)對(duì)用戶和企業(yè)產(chǎn)生怎樣的影響。
1.從用戶體驗(yàn)視角來(lái)看，SOA能夠及時(shí)滿足用戶需求并實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景創(chuàng)新
傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)主要關(guān)注功能和性能，功能指產(chǎn)品能夠完成的目標(biāo)任務(wù)，性能是評(píng)價(jià)任務(wù)完成好壞的指標(biāo)。而在智能化時(shí)代，用戶體驗(yàn)成為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重心，其核心是產(chǎn)品能夠結(jié)合場(chǎng)景需求為用戶創(chuàng)造因時(shí)而異、因人而異的良好的綜合感受，這就要求產(chǎn)品能夠快速響應(yīng)用戶需求，實(shí)現(xiàn)全新的功能組合與性能優(yōu)化。圖5展現(xiàn)了不同汽車(chē)架構(gòu)下的功能實(shí)現(xiàn)方式。
圖5不同汽車(chē)架構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn)方式
圖5中的左側(cè)是傳統(tǒng)汽車(chē)架構(gòu)，一個(gè)功能對(duì)應(yīng)一套軟硬件，各功能之間相互獨(dú)立。這種分布式架構(gòu)和嵌入式軟件的組合方式，使產(chǎn)品升級(jí)難度大，所以以往的傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)品一經(jīng)推出，整體功能性能就是固化的，而且隨著時(shí)間推移，整體功能或性能逐漸退化。
那么在汽車(chē)軟硬解耦之后，如果繼續(xù)延續(xù)傳統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)理念，雖然應(yīng)用算法可以脫離硬件做到獨(dú)立升級(jí)，但架構(gòu)不變，仍是一個(gè)功能對(duì)應(yīng)一套硬件和一個(gè)應(yīng)用軟件，各種軟件之間沒(méi)有打通，所以功能實(shí)現(xiàn)仍然是由“硬件主導(dǎo)、軟件輔助”模式，即圖5中間部分所示。這樣設(shè)計(jì)雖然能夠支持部分單一維度的性能提升（如制動(dòng)特性、動(dòng)力性等），但是無(wú)法支持功能的快速重構(gòu)和拓展，那么帶給用戶的體驗(yàn)提升有限。
如果軟硬解耦且采用SOA的架構(gòu)設(shè)計(jì)（詳見(jiàn)圖5右側(cè)），把整車(chē)硬件抽象為標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，應(yīng)用軟件面向場(chǎng)景需求來(lái)調(diào)用服務(wù)，能夠進(jìn)行各種服務(wù)的排列組合，那么汽車(chē)的功能實(shí)現(xiàn)方式將變?yōu)椤败浖x，硬件支撐”，而且整車(chē)功能可以跨域融合，各種服務(wù)也可以靈活組合。
也就是說(shuō)，在軟硬解耦和SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)中，軟件可以獨(dú)立于硬件進(jìn)行迭代和在線優(yōu)化，硬件也可以實(shí)現(xiàn)可插拔式替換或升級(jí)，同時(shí)支持軟硬件進(jìn)一步協(xié)同，從而更充分地釋放出硬件的性能潛力。也意味著將全面支持智能汽車(chē)實(shí)現(xiàn)功能的快速重構(gòu)與性能的快速迭代，并在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的自我迭代創(chuàng)新，由此滿足“因人而異、因時(shí)而異”的用戶個(gè)性化體驗(yàn)需求。
2.從企業(yè)開(kāi)發(fā)視角來(lái)看，SOA將顛覆汽車(chē)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式
當(dāng)前傳統(tǒng)汽車(chē)的硬件已呈現(xiàn)出同質(zhì)化趨勢(shì)，如果軟件依舊面向特定硬件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，且整車(chē)采用以往開(kāi)發(fā)模式，必然導(dǎo)致汽車(chē)產(chǎn)品的功能固化和同質(zhì)化。而SOA支持將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的共性需求轉(zhuǎn)化為服務(wù)中臺(tái)能力，通過(guò)共享中臺(tái)去靈活適配底層硬件與上層應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)硬件的貨架式組合和應(yīng)用的靈活多變，將使企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率顯著提高、開(kāi)發(fā)成本大幅降低。具體體現(xiàn)在以下五方面：
（1）加速應(yīng)用迭代：在服務(wù)中臺(tái)不變的情況下，應(yīng)用軟件可以靈活重組，大幅縮短產(chǎn)品迭代周期；
（2）降低應(yīng)用開(kāi)發(fā)門(mén)檻：硬件知識(shí)被封裝成為原子服務(wù)，應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)者不需要深入掌握硬件技術(shù)，只要按服務(wù)所需調(diào)用相應(yīng)的原子服務(wù)，硬件即可被調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功用；
（3）軟件架構(gòu)持續(xù)演進(jìn)：各個(gè)原子服務(wù)之間是松耦合關(guān)系，因此可以持續(xù)地對(duì)軟件架構(gòu)進(jìn)行拓展，接入新的服務(wù)或者更新優(yōu)化已有服務(wù)；
（4）軟件架構(gòu)可遷移：在硬件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化之后，接口統(tǒng)一，就可更換不同型號(hào)或版本的產(chǎn)品，甚至更換更好的硬件供應(yīng)商，那么同一套SOA即可適配不同的車(chē)型和硬件平臺(tái)；
（5）減少軟硬件冗余：由于共性服務(wù)可以被高度復(fù)用，就可以減少大量的冗余的軟硬件，不僅降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，還可大幅降低成本。
綜上所述，SOA作為一種面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)理念，被智能汽車(chē)使用，絕對(duì)不是盲目遷移其他領(lǐng)域的技術(shù)和方法，而是切實(shí)從用戶需求和企業(yè)需求思考而做的選擇。企業(yè)只有真正認(rèn)識(shí)到SOA的內(nèi)涵、價(jià)值與潛力，才能設(shè)計(jì)好并用好SOA。
汽車(chē)企業(yè)若想實(shí)現(xiàn)SOA，必須經(jīng)歷三個(gè)步驟的開(kāi)發(fā)：第一步是SOA開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，應(yīng)確保面向服務(wù)的架構(gòu)具備實(shí)現(xiàn)的可能；第二步是SOA的設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保SOA能夠滿足用戶和企業(yè)開(kāi)發(fā)的需求；第三步是SOA的生態(tài)構(gòu)建，應(yīng)確保能夠吸引足夠多的供應(yīng)商和開(kāi)發(fā)者參與構(gòu)建此生態(tài)。如圖6所示，其中每一步都需要技術(shù)能力和體系能力的強(qiáng)力支持,可匯總為以下四種能力或要素：
圖6 汽車(chē)SOA實(shí)現(xiàn)所需的能力和要素
（1）硬件知識(shí)化和基礎(chǔ)支撐性技術(shù)
汽車(chē)SOA最終的目標(biāo)是軟件能夠靈活調(diào)用不同硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)功能組合，因此硬件知識(shí)化、軟硬件有效解耦是前提條件。同時(shí)還需要計(jì)算平臺(tái)、OS內(nèi)核以及中間件等基礎(chǔ)技術(shù)的支撐與配合。需要澄清的是，硬件知識(shí)化不等于硬件白盒化，車(chē)企不用必須掌握所有的硬件知識(shí)（Kown-how），只通過(guò)控制接口調(diào)用供應(yīng)商提供的軟件包也可以完成SOA的搭建。
解耦之后的軟件和硬件必須有效協(xié)同，才能實(shí)現(xiàn)SOA通過(guò)軟件調(diào)用充分發(fā)揮硬件性能。例如，服務(wù)的部署需要做好軟件的性能與硬件的成本之間的平衡。另外，隨著原子服務(wù)數(shù)量的增多，功能安全、信息安全等方面的機(jī)制設(shè)計(jì)也需要更加完善，中間件的通信調(diào)度性能要求也越高，這些均需要軟硬協(xié)同能力的支撐。從體系角度看，一方面，軟硬協(xié)同的設(shè)計(jì)優(yōu)化依賴(lài)于開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的積累與迭代，因此長(zhǎng)期穩(wěn)定的軟件團(tuán)隊(duì)是重要的組織人才支撐；另一方面，合理有效的產(chǎn)業(yè)分工是必要的生態(tài)支撐，畢竟一家車(chē)企不可能自主掌握汽車(chē)相關(guān)的所有技術(shù)，車(chē)企應(yīng)與其重要合作伙伴建立起伴生式合作關(guān)系，具體細(xì)節(jié)將在下文中介紹。
軟件架構(gòu)具備靈活性和可拓展性，才能為汽車(chē)產(chǎn)品持續(xù)不斷的成長(zhǎng)迭代預(yù)留空間，SOA開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵在于前瞻性的架構(gòu)設(shè)計(jì)。這對(duì)企業(yè)的架構(gòu)設(shè)計(jì)能力提出很高的要求。尤其對(duì)總架構(gòu)師的能力要求最高，其既要了解硬件的功能性能特征以定義硬件抽象；又要了解軟件的開(kāi)發(fā)方法，以合理定義接口與軟件基礎(chǔ)設(shè)施；還要了解用戶需求，從而保障各方協(xié)同，使架構(gòu)真正具備能夠滿足用戶全維度需求的潛力。
SOA為汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)全新的方法論，但最終能否創(chuàng)造出好的用戶體驗(yàn)，還與生態(tài)構(gòu)建密切相關(guān)，必須有足夠多的供應(yīng)商和開(kāi)發(fā)者參與到生態(tài)之中。豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)將用戶體驗(yàn)創(chuàng)新滲透到汽車(chē)各個(gè)部件及用車(chē)的各個(gè)場(chǎng)景。
那么SOA怎樣吸引更多參與者參與生態(tài)構(gòu)建呢？一方面，SOA需要提供應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)工具鏈來(lái)降低開(kāi)發(fā)門(mén)檻，那些自動(dòng)化、模塊化、界面友好，以及便于應(yīng)用開(kāi)發(fā)者理解和使用的工具鏈，將更受開(kāi)發(fā)者歡迎。例如圖形化拖拽式編程工具；另一方面，需要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)接口。如果接口標(biāo)準(zhǔn)在業(yè)界達(dá)成共識(shí)，得到功能生態(tài)內(nèi)合作伙伴的廣泛認(rèn)可與支持，將確保SOA能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺(tái)、跨車(chē)型兼容。
可以看出，SOA作為一種全新的架構(gòu)，涉及到汽車(chē)上諸多的軟硬件系統(tǒng)，往往需要從單個(gè)功能域開(kāi)始逐漸向跨域融合，乃至整車(chē)打通發(fā)展，同時(shí)相關(guān)的生態(tài)也需要逐步導(dǎo)入。因此，汽車(chē)SOA的理想狀態(tài)不可能一蹴而就，需要一個(gè)不斷完善和豐富的過(guò)程。筆者預(yù)測(cè)，SOA的發(fā)展將分三個(gè)階段，分別支撐實(shí)現(xiàn)不同的場(chǎng)景體驗(yàn)，具體如圖7所示。
1.0階段：SOA主要實(shí)現(xiàn)基于少量預(yù)設(shè)場(chǎng)景或模式的基礎(chǔ)體驗(yàn)，這是目前大多數(shù)宣稱(chēng)已落地SOA的車(chē)企們所處的階段。車(chē)企針對(duì)用戶強(qiáng)感知的少量高頻場(chǎng)景，進(jìn)行碎片化的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，例如小憩模式、露營(yíng)模式、移動(dòng)影音室等。在這一階段中，汽車(chē)架構(gòu)通常需要實(shí)現(xiàn)功能域集中的EEA以及單個(gè)功能域內(nèi)的軟硬解耦。需要注意的是，此階段的SOA服務(wù)層通常只是幾個(gè)預(yù)設(shè)場(chǎng)景對(duì)應(yīng)固定的組合服務(wù)，因?yàn)樯形床鸾獬蔀樵臃?wù)，所以難以做到自由組合的服務(wù)。
2.0階段：SOA主要實(shí)現(xiàn)有限數(shù)量的差異化場(chǎng)景體驗(yàn)，即基于豐富的原子服務(wù)集，通過(guò)場(chǎng)景庫(kù)的升級(jí)，可創(chuàng)造更多的新場(chǎng)景，滿足一定程度的個(gè)性化需求。此階段的汽車(chē)將具備跨域融合、區(qū)域式集中的EEA，并與軟件打通；同時(shí)SOA形成具有標(biāo)準(zhǔn)化接口的原子服務(wù)集；中間件和系統(tǒng)軟件深度定制，并實(shí)現(xiàn)跨域打通。在此階段，企業(yè)的開(kāi)發(fā)重心落在拓展原子服務(wù)集和場(chǎng)景庫(kù)上，目的是把服務(wù)層做厚、應(yīng)用層做薄，通過(guò)原子服務(wù)的靈活組合來(lái)創(chuàng)造新場(chǎng)景、定義新體驗(yàn)。不過(guò)，此階段受限于基礎(chǔ)軟硬件技術(shù)的限制，仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全的服務(wù)自由組合，只能滿足一定程度的個(gè)性化需求，創(chuàng)造有限的場(chǎng)景。
3.0階段：將實(shí)現(xiàn)無(wú)限的連續(xù)場(chǎng)景體驗(yàn)，這也是汽車(chē)SOA的理想形態(tài)。此階段的汽車(chē)將具備中央集中式EEA和面向跨生態(tài)融合的全新物聯(lián)網(wǎng)OS，從而支持應(yīng)用可遷移、設(shè)備可互聯(lián)、數(shù)據(jù)可互通，使汽車(chē)SOA的原子服務(wù)集能夠不斷豐富、架構(gòu)可以靈活拓展。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)閉環(huán)實(shí)時(shí)采集用戶、車(chē)輛和環(huán)境數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)聯(lián)想、主動(dòng)服務(wù)、自我進(jìn)化的“主動(dòng)智能”，真正打造生態(tài)共創(chuàng)、用戶共創(chuàng)、無(wú)縫場(chǎng)景銜接的極致體驗(yàn)。
目前宣布已實(shí)現(xiàn)SOA的大部分車(chē)企基本仍停留在上述的SOA 1.0階段，只完成了座艙域和車(chē)身域中部分簡(jiǎn)單硬件功能的服務(wù)化，而真正允許排列組合的服務(wù)往往限于車(chē)門(mén)、車(chē)窗、座椅、多媒體和燈光等，所實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景大多屬于休閑娛樂(lè)而非駕乘體驗(yàn)。SOA的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀如此，并非車(chē)企不想采用更先進(jìn)的架構(gòu)，而是普遍受制于以下兩方面的問(wèn)題：
汽車(chē)上大多數(shù)零部件及其控制軟件都是供應(yīng)商提供的，車(chē)企對(duì)于控制硬件的軟件了解有限。雖然前文已經(jīng)提及，從技術(shù)角度看，實(shí)現(xiàn)SOA并不要求車(chē)企全部掌握硬件的技術(shù)Know-how，但是從用戶體驗(yàn)的角度看，如果車(chē)企對(duì)于硬件缺乏深入的理解，那么將其功能服務(wù)化的意義是有限的。例如，博世的iBooster（一款電子制動(dòng)助力器）實(shí)際上已經(jīng)為車(chē)企開(kāi)放了調(diào)節(jié)其制動(dòng)參數(shù)的接口，但行業(yè)內(nèi)對(duì)此知之甚少，目前僅有特斯拉通過(guò)OTA（在線升級(jí)）了汽車(chē)的制動(dòng)性能。也就是說(shuō)，如果車(chē)企對(duì)于硬件的控制缺乏了解，那么在后續(xù)的軟件優(yōu)化迭代上仍將繼續(xù)依賴(lài)供應(yīng)商，并不能充分發(fā)揮SOA的靈活性。
2.當(dāng)前技術(shù)難以保障更先進(jìn)架構(gòu)的靈活性與安全性
在車(chē)企追求自主研發(fā)智能駕駛軟件的背景下，智駕域的傳感器往往軟硬解耦的程度比較高，但是很少有車(chē)企真正把智駕傳感器開(kāi)放給SOA應(yīng)用去調(diào)用。一個(gè)原因是目前中間件技術(shù)難以滿足智駕傳感器在大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度下的靈活性需求；另一個(gè)原因，由于不同功能域在安全方面的要求不同，如果開(kāi)放智駕傳感器接口，也給相關(guān)聯(lián)的智駕域應(yīng)用帶來(lái)了潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。
也就是說(shuō)，目前SOA開(kāi)發(fā)存在的共性問(wèn)題及需要突破的難點(diǎn)主要在企業(yè)的技術(shù)能力和體系能力支撐上。
未來(lái)智能汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)一定“多要素協(xié)同、多主體協(xié)作”，而描述這種“協(xié)同”和“協(xié)作”關(guān)系的關(guān)鍵恰恰就是基于SOA的汽車(chē)軟件架構(gòu)平臺(tái)。因?yàn)镾OA向上支撐汽車(chē)應(yīng)用生態(tài)，并與EEA共同向下適配汽車(chē)功能生態(tài)，從而定義了智能汽車(chē)的生態(tài)參與規(guī)則。筆者認(rèn)為，圍繞SOA的產(chǎn)業(yè)分工與生態(tài)建設(shè)是車(chē)企當(dāng)前面臨的最大挑戰(zhàn)之一，下面為車(chē)企提供汽車(chē)SOA的落地建議。
1.車(chē)企應(yīng)在SOA的落地中成為主導(dǎo)者和操盤(pán)者
首先，車(chē)企應(yīng)成為SOA生態(tài)分工的主導(dǎo)者和操盤(pán)者。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)要形成多要素協(xié)同、多主體協(xié)作的關(guān)系，前提必須有一個(gè)統(tǒng)一、清晰的規(guī)劃，來(lái)為不同要素定義需求、為不同主體分配任務(wù)。車(chē)企作為汽車(chē)所有相關(guān)技術(shù)的最終集成者，必須承擔(dān)起生態(tài)分工的主導(dǎo)者、操盤(pán)者的責(zé)任。車(chē)企通過(guò)自主掌握SOA和EEA的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，一方面促成產(chǎn)業(yè)的合理分工與生態(tài)的繁榮發(fā)展，另一方面也推動(dòng)自身從制造型企業(yè)向生態(tài)型企業(yè)轉(zhuǎn)型。汽車(chē)SOA的產(chǎn)業(yè)分工概覽詳見(jiàn)圖8。
其次，車(chē)企應(yīng)通過(guò)與供應(yīng)商深度合作努力掌握軟硬解耦的能力。前文提到，車(chē)企想要充分利用SOA實(shí)現(xiàn)軟件的靈活升級(jí)，就要深入到硬件知識(shí)化的過(guò)程中。即使對(duì)于底盤(pán)、動(dòng)力等專(zhuān)業(yè)性較高的硬件，也應(yīng)通過(guò)與供應(yīng)商共同解耦開(kāi)發(fā)、共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)的方式，自主掌握圍繞該硬件的軟件優(yōu)化迭代。
最后，汽車(chē)SOA的真正落地離不開(kāi)一個(gè)可持續(xù)迭代優(yōu)化的軟硬件平臺(tái)，而大多數(shù)車(chē)企又難以做到全棧自研，因此車(chē)企應(yīng)該將目標(biāo)設(shè)置為打造一個(gè)“全?？煽亍钡能浻布脚_(tái)。對(duì)于影響SOA關(guān)鍵性能的技術(shù)，例如SOA中間件、核心芯片等，車(chē)企至少應(yīng)做到自主定義需求；對(duì)于自身能力無(wú)法主導(dǎo)的技術(shù)，例如OS內(nèi)核、基礎(chǔ)中間件等，應(yīng)尋求伴生式合作伙伴，以建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系。
2.車(chē)企應(yīng)積極參與制定SOA行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
筆者建議，車(chē)企應(yīng)密切關(guān)注行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展情況，積極參與共性標(biāo)準(zhǔn)的制定。服務(wù)接口及其背后綁定的工具鏈對(duì)于汽車(chē)SOA開(kāi)放生態(tài)的構(gòu)建起到了關(guān)鍵作用，只有實(shí)現(xiàn)了接口的標(biāo)準(zhǔn)化，才能獲得更多的生態(tài)支持。筆者判斷，汽車(chē)SOA接口標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展會(huì)經(jīng)歷三個(gè)階段：
由于當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不夠成熟，且產(chǎn)業(yè)生態(tài)處于變革初期，各家車(chē)企為獲得行業(yè)領(lǐng)先地位與話語(yǔ)權(quán)，都在探索制定自己的SOA接口標(biāo)準(zhǔn)并試圖向全行業(yè)推廣。但是目前各家車(chē)企的進(jìn)度差距較小。
對(duì)于行業(yè)組織所做SOA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)SDV工作組、中國(guó)基礎(chǔ)軟件生態(tài)委員會(huì)（AUTOSEMO）推出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。兩個(gè)行業(yè)組織的標(biāo)準(zhǔn)化工作側(cè)重點(diǎn)略有不同，反映出其核心成員對(duì)于未來(lái)汽車(chē)SOA生態(tài)格局的不同判斷與價(jià)值主張。但是標(biāo)準(zhǔn)尚未得到廣泛認(rèn)可。
今后隨著車(chē)企間在產(chǎn)品銷(xiāo)量和盈利能力方面差距的擴(kuò)大，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)背后對(duì)應(yīng)的生態(tài)也將逐漸分化，那時(shí)SOA標(biāo)準(zhǔn)將開(kāi)始逐漸融合。筆者預(yù)測(cè)將形成兩類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，一是巨頭企業(yè)主導(dǎo)型接口標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)勢(shì)車(chē)企將通過(guò)自主定義、引入朋友圈合作伙伴參與開(kāi)發(fā)的方式，形成巨頭主導(dǎo)型標(biāo)準(zhǔn)；二是行業(yè)共創(chuàng)型接口標(biāo)準(zhǔn)。除強(qiáng)勢(shì)車(chē)企之外，其他車(chē)企與供應(yīng)鏈企業(yè)組成行業(yè)聯(lián)盟，將逐漸向主流行業(yè)組織提出的標(biāo)準(zhǔn)看齊，形成行業(yè)共創(chuàng)型標(biāo)準(zhǔn)。
（3）第三階段：少數(shù)主流標(biāo)準(zhǔn)形成
最終，各種標(biāo)準(zhǔn)之間將進(jìn)一步融合，形成汽車(chē)SOA的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)(類(lèi)似手機(jī)中的安卓)和半開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)（類(lèi)似蘋(píng)果的IOS）。筆者判斷，未來(lái)中國(guó)市場(chǎng)除2-3家擁有全棧自研能力的巨頭企業(yè)堅(jiān)持其半開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)以外，其余車(chē)企最終都會(huì)采用統(tǒng)一的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，共性服務(wù)的接口標(biāo)準(zhǔn)化基本成熟，而個(gè)性服務(wù)的接口設(shè)計(jì)可體現(xiàn)出差異化。
需要強(qiáng)調(diào)的是，SOA服務(wù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化并不代表SOA架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，即使在統(tǒng)一的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)下，各車(chē)企仍然可以根據(jù)自身不同的目標(biāo)客戶和企業(yè)能力構(gòu)建具有差異性的架構(gòu)平臺(tái)。
對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，今后對(duì)于已經(jīng)成熟的行業(yè)接口標(biāo)準(zhǔn)，車(chē)企應(yīng)全面兼容，以減少定制化開(kāi)發(fā)成本；對(duì)于尚不成熟的部分，車(chē)企應(yīng)根據(jù)自身能力積極探索接口標(biāo)準(zhǔn)的制定，并將自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)反哺于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
筆者相信，汽車(chē)行業(yè)將很快接受并認(rèn)同SOA這一新事物和新理念，并以“多要素協(xié)同、多主體協(xié)作”為主導(dǎo)，快速構(gòu)建起SOA的架構(gòu)平臺(tái)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，向真正的“軟件定義汽車(chē)”目標(biāo)邁出堅(jiān)實(shí)的一步。
七、實(shí)現(xiàn)汽車(chē)SOA需具備的能力和要素
八、汽車(chē)SOA的理想狀態(tài)及實(shí)現(xiàn)路徑
九、目前主流車(chē)企SOA開(kāi)發(fā)中的共性問(wèn)題
十、對(duì)車(chē)企SOA開(kāi)發(fā)的落地建議
