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    上汽软件中心首席架构师孟超:基于SOA服务式架构的整车数字化软件平台

    2020-07-30 11:28:05 来源:盖世汽车 作者:佚名
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      7月22日-7月23日,由盖世汽车主办、上海国际汽车城特别支持的“2020首届软件定义汽车高峰论坛”正式举办。本次论坛主要探讨软件定义汽车领域最新的创新理念,技术趋势、现实挑战等热点话题,共谋行业未来发展之道。下面是上汽软件中心首席架构师孟超就“基于SOA服务式架构的整车数字化软件平台”在本次论坛上的发言:

      
        

      上汽软件中心首席架构师 孟超

      尊敬的各位来宾,大家上午好!我是孟超,来自于上汽软件中心。首先,非常感谢盖世汽车和AUTOSEMO委员会的邀请在这里做一个分享,我今天分享的题目是一个技术命题,更多是从软件定义汽车的技术趋势与发展方向跟大家做一下分享。

      我今天讲的题目看似很复杂,其实就是讲三个关键词SDV,SOA,SSP:第一个是SDV:软件定义汽车;第二个是SOA:面向服务的软件架构;第三个是SSP:基于软件和服务的横向平台;

      在整个新四化的推进过程当中,每家车企都在讲新四化:智能化、网联化、纯电动化、共享化/情感化。近一段时间四化推进好像没有那么热,反而软件定义汽车的关注度被提高了。我们开始更多关注在AI应用、场景、用户体验等等方面,基础技术软件变得越来越重要了,所以我想跟大家分享题目《基于SOA服务式架构的整车数字化软件平台》。

      今天分享的第一个提目是:什么是软件定义汽车,为什么要做软件定义汽车。各个车厂全都在做软件定义汽车,根本诉求是什么?

      我们做了一个数据统计分析,2018年到2019年车展,我们对在车展上发布所有新功能/典型功能做了个梳理,发现不同品牌不同车型上功能出现严重同质化现象。比如DLP智能灯光、人脸识别、智能助手、智能机器人等功能,特别是娱乐大屏,从一块屏、两块屏到现在八九块屏,这些功能Feature堆积在各款车型。针对A B C三款新车型,我们惊奇地发现这三款车型不仅是Feature功能相同,而且都是用的同一家供应商。在这样的情况下我们面临的趋势就是雷同,那么OEM自己的特色在哪?从现状来看,汽车变成了一个相似Feature的堆砌设计体。

      第二,再来看一下整个汽车发展的趋势。从我们过去最早做汽车电子的时候,汽车是独立的个体。后来有了车内的通讯技术,车和人进行了交互。现在市面上所有的车都安装了Tbox,可以与网络进行连接,这个时候车和网络进行了交互。但是我们怎么看未来汽车?我觉得汽车会成为整个物联网当中的载体,这是一个被大家频繁讲到的词,如何开发这个载体?这是车厂要做的关键的一步,是不是我们装了娱乐系统、搭载自动驾驶模块,汽车就是数字化的一部分?这是一个需要思考的关键问题。

      第三个就是汽车本质的属性是什么?我们过去做传统汽车,就像手机一样,它是一个功能汽车,更多解决的是一个功能属性,就是从A点到B点。汽车发展到现在增加了一个空间属性,它是你追求的包括娱乐大屏、自动驾驶等组成的一个空间型的属性。那未来的汽车是什么样的?各个车厂都要做布局的未来汽车,我们更觉得它更像是一个关系,它是与人的关系,与整个城市包括道路交通的关系,同时在整车的生命周期里,汽车是一个不断演进的关系,我们需要探索更多超越车本身之外的内容和属性。

      在这样的三个大前提下,我们带着这样的问题去做软件定义汽车。我相信2017年前大众VWOS、特斯拉在做软件平台布局的时候,也是有这样考量。那看一下我们的现状,现在汽车产业硬件更多的是依靠Tier1,目前软件功能开发要么是OEM做,要么是Tier1做,近年也出现非黑即白之外的第三层软件角色。但是作为主机厂,我们要知道哪些可为、哪些不可为、通过什么样的技术可以让自己成为产业当中的一个引领者,而非颠覆。同时就汽车生态而言,目前所谓的汽车生态仅仅是一个供应商的组合体,而真正汽车自有生态相当匮乏。虽然我们每天都在讲车上引入的各种生态,比如说娱乐主机的生态,但实际上我们把那些生态分解出来后发现,拆解后的功能其实是手机功能或者手机功能的一个延续,又或是消费电子的延续,唯独基本没有属于汽车本身属性的生态功能。基于车上的500个传感器和生成的数据而产生的生态现在基本上是为0的。

      所以我们在这样的一个大背景下,提出一个关于软件定义汽车核心:软件汽车,在整个生命周期内会不断被赋能,它可以去学习用户、车辆自身、周围环境并做出AI适应调整。主机厂在这个基础上进行软件开发,需要满足哪样的需求呢? 第一个是满足用户的需求;第二个就是满足OEM本身的诉求。基于场景化驱动、数据驱动和跨域融合三个方面所产生的Point来做出满足用户的需求。

      我们需要以软件的模式来进行开发新一代的智能汽车,就像手机一样,各个论坛在讲汽车软件的时候都会拿手机做对比。苹果4推出来的时候,其体验和销量其实并不好,那什么时候突然之间销量暴增了呢?就是在IOS和全新的APP应用随着OTA可迭代出现之后。那我们汽车有没有这样的一个思路呢?将汽车做成一个开放式的平台,我们去打造平台上的所有基础技术,不断去延伸和维护汽车的生态和数据。带着这样的思路,我们觉得软件定义汽车将使我们获得这样几个方面的收益:获取汽车自身应用服务生态;汽车软件开发的周期和成本会下降(当然现在我们这样的状态成本和周期还是会很长,但是我相信随着电子架构和软件的推进这个过程会变得很快);满足用户千人千面的需求,包括满足用户基于场景化特征驱动的需求。

      在软件定义汽车这个话题中多次都提到了电子架构,现在有一个怎么样的转变?我们在这个方面也做了一定的摸索,即从EEA到SSA。过去的电子电气架构能不能满足现有需求,这里是要打一个问号的。现在已经转变成了服务与软件的架构。过去传统的功能分配、传统的架构开发模式、开发思路实际上已经不足以满足现在的要求,所以在做SSA以满足上述所有需求,这里很多细节技术我就不赘述了。

      此外,我们针对车辆所有的传感器正在封装转化,包括车辆每个硬件的封装化和IP化,也就是说未来每辆车的500个传感器都可以被IP化,同时我们可以知道在全球的某一个地方的某一辆汽车的某一个sensor正在做什么的,这样的变化是手机无法比拟的,这也是我们做软件定义汽车思考的第二个方面。

      第三个就是软件的重组和服务化。怎么重组?怎么去把软件设计成服务?包括哪些原子型的服务、扩展服务?怎么进行封装?这是我们面临的课题。所以在这样的大背景下我们提出了这样一个技术的解决思路,就是SOA的服务架构和基于软件和服务的软件平台设计,即应用可插拔、可移动的平台。

      博世最早提出来了分布式架构、域控制器架构、中央集中计算三个阶段,这是我们硬件的存在形态的演变过程,在软件定义汽车的环境下,硬件就被重新定义了一下,我觉得现在国内所有的软件定义汽车实际上是在第二步基础上发展的,即计算重构这个过程,最终我们会发展成物联网目前的状态,包括云平台在内的所有与车辆相关的设备会协同处理计算的架构,有了这两个基础来做SOA才是可行的。SOA这个理念是一个非常老的理念,在1996年就提出了SOA,后来SOA一直在互联网行业演进,为什么刚刚到汽车行业?原因就是我们觉得时机不成熟,现在这个时机到来了。基于SOA的方法论,我们把车与物联网融为一体,然后做云管端一体化的部署和封装,用这样的形式实现标准化的接口,用一种契约精神把整个软件进行重构。

      过去整个开发模式是偏向传统应用的开发方式,并且是深度耦合的,我们在更新某一个功能的时候需要重新编译和整体做集成。现在我们应用了SSP这种框架,把SOA这样的软件框架集成进去以后我们发现每个应用区可以独立解耦,并且通过将服务切割成很小的维度并进行单独部署,然后可以形成应用服务,最后再产生我们新的APP,这是整个我们做SOA和SSP的一个大思路。

      这里和大家讲一下SSP。我们过去是纵向看汽车的:自动驾驶、智能座舱、整车控制这些功能都是纵向开发的,甚至于过去传统的汽车人都是纵向看这些功能的。如果我们做这一轮软件定义汽车,是不是要横向去看一看汽车呢?包括我们应邀加入AUTOSEMO的时候也在考虑这个问题,我们觉得这一代要横向看,软件定义汽车要打好基础,所以上汽在开发这样一个SSP,即跨所有域控制器的软件平台,表面理解成VWOS,但我们的设计更加深入透彻,因为我们更确切地知道我们需要一个什么样的SSP,而不是盲目地去把所有的操作系统做成一个中间件很重的架构。

      接下来我想跟各位分享的是云管端一体化的从端到端,也就是云管端一体化的SOA软件平台。通过我刚才讲到的,就是在垂向各应用领域的布局进行横向打通,然后不断地去迭代用户场景、不断去丰富我们的SSP,在考虑信息安全问题的前提下,最终形成一个车内、车端可移动、可复制、任意组合、传感器任意暴露的SSP。同时开发云端服务平台,来不断与车端进行相互支撑,共同迭代。各车企很多人在讲电子架构,有人做4个或者5个域控制器,所以说硬件形态其实不重要,重要的是在算力能够支撑的情况下,有没有这样一个软件平台能够覆盖到你所有的硬件,这就是与各位分享的SOA和SSP。

      SOA能带来什么优点或者BENIFIT呢?过去虽然应用到AUTOSAR,但开发应用却是一个很长的过程,我们做了一个统计,最快可能也要8到10个月才可能发布。如果我们换一种思路,用现在这样的一个全新开发思路来开发如右图所示,具体应用包括设计、开发、验证在内,可能一天就开发完了,开发完的全新应用可以满足现在客户新的需求。某一个用户有这样的需求,我们SOA方案开发出了这样的应用满足他的要求,所以才能真正地满足千人千面的需求。基于以上开发思路,SSP的开发思路也将带来如下设计转变:软件架构功能逻辑和软件算法开始集中式转移、车端软件架构与云端软件架构不断融合,相互协作、软件更新方式由分布式更新向集中式更新转变。

      那么整个SOA和SSP的全新产品形态是什么样的呢?车内按照域控制器架构划分的所有控制单元会实时的online,online的结果就是给SOA和SSP提供了一个数据通道和数据驱动源,最终我们去迭代产生全新的动态,基于这样的方式,实现对所有对车型不敏感的软件平台进行开发和运营,这就是我们要完成的SSP。

      大众声称要转型做一家科技公司、丰田也在讲说要做出行公司。我觉得在做这个之前要思考清楚,我们自己能做什么、我们有没有这样的一个平台、这个平台的开发周期和整体产出,包括车型的落地,都是我们主机厂现在面临挑战的问题。而在现在这个过程当中,我觉得是没有答案的,但是没有答案为什么还要做呢?因为我觉得这是一个生死的问题,如果我们还用过去那样功能汽车的开发模式,会不会成为下一个被颠覆的对象?甚至当VW带着它千万级接入量平台打入中国市场的时候,中国车企的生存底线在哪里?我们要清楚我们面临的是一个什么样的状态,这也是各家车企纷纷成立软件中心转型的一个核心原因,实际上我认为是必须要转型,不是must to而是have to 。

      最后,我想借这个机会做一个软件和数据价值链的探讨,这个题目比较大。我们做软件平台,能够让所有运营部门来支持的东西只有一个,就是让车成为人类的一个伙伴,怎么成为人类的伙伴呢?就是让汽车智能化,智能的前提条件是数据,数据怎么产生?难道是我们传统的汽车能产生的数据吗?实际上传统汽车的数据是很有限的,甚至是碎片化的,所以我们需要一个拥有技术架构和算力的软件平台,是这一系列推导出来我们要做软件定义汽车,通过这样一个过程,最终我们基于用户场景不断迭代,让车真正成为人类的一个伙伴,这也是我们做SSP要做到的一个事情。

      最后,我在这里也提一下标准化的问题,我们会发现各车企都在成立软件中心,我觉得是好的。回忆一下AUTOSAR成立的背景,BBA是在合作关系下成立的AUTOSAR,在这个基础上各OEM百花齐放做自己的应用,我们能不能做一个通用的API或者契约精神,大家统一遵守这个标准,不断地去做主机厂自己的应用,所以我在这里也做一个小小的提议,也请各位做这样一个思考。AUTOSEMO里面也在主推做这样一件事,就是SOA接口标准化的标准制定,也欢迎各位来为我们提意见,我们制定出这样一个接口标准来服务好大家。

      以上就是我的分享,最后讲了很多我们面临的问题,我们有这样的苟且,但是我们也要讲讲诗和远方。第一在安全前提下,整车作为一个平台是可以无限开放的;第二,希望它变成一个AI的智能终端;第三,未来真的可以去改变人类所有的出行方式,整个成为人类真正的伙伴。谢谢大家。

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