SOA到底是什么？為什么非要用SOA？

隨著汽車(chē)以太網(wǎng)技術(shù)研究的深入，診斷、刷新、娛樂(lè)、智駕等功能對(duì)于帶寬要求的日益增加，目前基本所有整車(chē)廠都在考慮在下一代平臺(tái)上應(yīng)用以太網(wǎng)技術(shù)。而隨著汽車(chē)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)常會(huì)涉及到SOA這個(gè)概念，然而SOA到底是什么？與之相關(guān)的一系列的概念（如服務(wù)、服務(wù)接口、SOME/IP）又是什么？這些概念之間到底是什么關(guān)系？為什么要用SOA？不用可不可以？這些疑問(wèn)肯定困擾著大家。今天我們就按照下圖所示的步驟，一步步的來(lái)拆解它們。

SOA的理解思路

1 首先看一下服務(wù)（Service）是什么？

“服務(wù)”最初是一個(gè)社會(huì)學(xué)名詞。1990年，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)學(xué)教授格魯諾斯（Gronroos）給服務(wù)下的定義是：“服務(wù)是以無(wú)形的方式，在顧客與服務(wù)職員、有形資源等產(chǎn)品或服務(wù)系統(tǒng)之間發(fā)生的，可以解決顧客問(wèn)題的一種或一系列行為?！蔽覀僑OA里的服務(wù)是從這里引申出來(lái)的，在IT相關(guān)的領(lǐng)域里，我們可以簡(jiǎn)單理解為“實(shí)現(xiàn)某種功能的函數(shù)或方法”。而這里的服務(wù)（函數(shù)或方法）能夠被顧客（客戶(hù)端）所使用，能夠解決顧客這樣或那樣的問(wèn)題（被調(diào)用所實(shí)現(xiàn)的功能）。舉個(gè)生活中的例子，去全聚德吃烤鴨，全聚德能夠提供烤鴨給顧客，這就是一種服務(wù)。這里先對(duì)服務(wù)有個(gè)基本了解。

2 服務(wù)接口（Service Interface）又是什么？

“服務(wù)接口”直白的理解就是服務(wù)與外界進(jìn)行聯(lián)系的接口，也就是服務(wù)模塊與外界溝通時(shí)的信息出入口。如果你寫(xiě)過(guò)程序，那么一個(gè)能夠被其他模塊調(diào)用的函數(shù)名稱(chēng)，或者一個(gè)封裝的API，這些就是接口。再看去全聚德吃烤鴨的例子，服務(wù)員就可以理解為一個(gè)服務(wù)接口。服務(wù)員清晰的知道后廚能夠提供哪些菜，也能夠?qū)⒛愕狞c(diǎn)菜信息輸入給后廚，還能夠把做好的烤鴨提供給你，而這里的“后廚”就可以理解為是服務(wù)本身。

3 再看一下SOME/IP是個(gè)什么鬼？

SOME/IP = Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP。即“運(yùn)行于IP之上的可伸縮的面向服務(wù)的中間件”。天哪，捅了馬蜂窩了，一下子又是這么多陌生的名詞：Scalable， MiddlewarE，IP！別慌，我們先來(lái)解釋一下什么是Middleware吧！

“Middleware中間件”是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件可借助Middleware在不同的技術(shù)之間共享資源。（分布式應(yīng)用軟件，在這里指的就是“服務(wù)”；不同的技術(shù)之間，在這里指的就是“不同的平臺(tái)或操作系統(tǒng)，比如Linux系統(tǒng)或AUTOSAR系統(tǒng)等。）

IP是Internet Protocol，指的是TCP/IP的通信方式。

Scalable可伸縮，指的是該中間件能夠適配于不同的平臺(tái)及操作系統(tǒng)，其支撐的平臺(tái)可大可小。

綜合來(lái)看，SOME/IP就是指能夠在不同平臺(tái)上應(yīng)用的，位于TCP/IP協(xié)議之上的，用于支持分布式應(yīng)用軟件，幫助分布式應(yīng)用軟件來(lái)傳遞信息的這么一套機(jī)制。說(shuō)白了，就是把服務(wù)接口里的內(nèi)容通過(guò)這種標(biāo)準(zhǔn)化的方式打包，然后交給TCP/IP這個(gè)快遞員。

4 此時(shí)再看SOA是什么？

SOA=Service-Oriented Architecture，即面向服務(wù)的架構(gòu)，是一種軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的模型和方法論。IT行業(yè)的概念是：從業(yè)務(wù)角度來(lái)看，以最大化“服務(wù)”的價(jià)值為出發(fā)點(diǎn)，可以充分利用企業(yè)已有的各種軟件體系，重新整合并構(gòu)建起一套新的軟件架構(gòu)。在汽車(chē)行業(yè)可以理解為，SOA是面向各種應(yīng)用層程序（即“服務(wù)”，包含各種控制算法、顯示功能等應(yīng)用程序）進(jìn)行設(shè)計(jì)，且不依賴(lài)于通信方式的一種架構(gòu)設(shè)計(jì)理念。在架構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，重點(diǎn)關(guān)注汽車(chē)上的某些功能（“服務(wù)”）應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)，該功能實(shí)現(xiàn)時(shí)與外界的各種信息交互（“服務(wù)接口”），該功能與外界交互時(shí)的基本流程（“服務(wù)序列”）。

5 SOA與SOME/IP有什么關(guān)系？

SOA設(shè)計(jì)的是“服務(wù)”架構(gòu)，是應(yīng)用程序的功能以及應(yīng)用程序的對(duì)外接口；SOME/IP打包的是“服務(wù)接口”，是應(yīng)用程序的對(duì)外接口。如此看來(lái)，SOA設(shè)計(jì)內(nèi)容中的接口部分，需要通過(guò)SOME/IP進(jìn)行打包傳輸。SOA是軟件架構(gòu)的一種設(shè)計(jì)理念；SOME/IP是一種將軟件接口進(jìn)行打包的打包方式，是一種中間件。

6 SOA與以太網(wǎng)有什么關(guān)系？

“以太網(wǎng)”嚴(yán)格來(lái)講，指的是IEEE組織的IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)所制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，包括物理層的連線、電子信令和介質(zhì)訪問(wèn)層的內(nèi)容。汽車(chē)行業(yè)通常所指的“以太網(wǎng)”是泛化之后的概念，涵蓋了基于以太網(wǎng)技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的各種相關(guān)技術(shù)手段，包括TCP/IP協(xié)議、DoIP協(xié)議、SOME/IP協(xié)議等?！耙蕴W(wǎng)”是一種通信手段。SOA與以太網(wǎng)之間的關(guān)系，是指采用SOA理念所設(shè)計(jì)的軟件架構(gòu)，在與外界交互時(shí)，其接口可以通過(guò)“以太網(wǎng)”的通信方式進(jìn)行傳輸，而基于SOME/IP中間件的方式則是一個(gè)最典型的應(yīng)用方式。（當(dāng)然若通過(guò)其他非以太網(wǎng)的通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)SOA也是可行的，但通常大家不那么用）。

SOA與SOME/IP及以太網(wǎng)的關(guān)系示意圖

7 為啥要用SOA呢？用了SOA有什么好處？

SOA是IT行業(yè)近年來(lái)典型的架構(gòu)方式，大量的IT系統(tǒng)都是基于SOA實(shí)現(xiàn)的。而汽車(chē)領(lǐng)域采用SOA架構(gòu)的一個(gè)主要原因就是能夠加快車(chē)輛與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通。包括：

? 能夠?qū)⒏鞣N新功能靈活地與互聯(lián)網(wǎng)集成，而無(wú)需通過(guò)信號(hào)到服務(wù)的轉(zhuǎn)換；

? 基于互聯(lián)互通，能夠大幅提升自動(dòng)駕駛功能：便于實(shí)現(xiàn)高清地圖的創(chuàng)建、更新及路線預(yù)測(cè)等功能，便于實(shí)現(xiàn)車(chē)輛信息的上傳以及云端指令的下達(dá)；

? 基于互聯(lián)互通，快速提升系統(tǒng)與軟件升級(jí)性能：有助于實(shí)現(xiàn)更高效的OBD及OTA軟件升級(jí)，有助于實(shí)現(xiàn)各種遠(yuǎn)程診斷、預(yù)診斷等功能；

? 基于互聯(lián)互通，能夠大幅提升影音娛樂(lè)功能的用戶(hù)體驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更為便捷的聯(lián)網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)間的各種App共享等功能；

? 更便于實(shí)現(xiàn)平臺(tái)架構(gòu)升級(jí)：通過(guò)SOA及SD的方式，能夠有效降低架構(gòu)升級(jí)帶來(lái)的復(fù)雜度；

8 哪些場(chǎng)合要用SOA呢？

SOA主要針對(duì)的是某些功能的實(shí)現(xiàn)，而不是指哪個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括：

? 以汽車(chē)以太網(wǎng)作為主要通信協(xié)議的功能，例如：

自動(dòng)駕駛或駕駛輔助的視頻流信息：各角度攝像頭獲取的視頻及解析出來(lái)的信息；

車(chē)內(nèi)影音娛樂(lè)信息：比如音視頻播放、IVI/副駕及后座娛樂(lè)系統(tǒng)互動(dòng)、導(dǎo)航等圖像信息傳輸、收音機(jī)、CD等功能；

診斷及刷寫(xiě)功能：該內(nèi)容在CAN及Eth都是以服務(wù)的方式實(shí)現(xiàn)的；

? 與車(chē)外互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的功能，例如：

獲取車(chē)載攝像頭的信息，比如通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程獲取車(chē)輛周?chē)h(huán)境；

獲取車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)信息，比如云端獲取車(chē)輛的駕駛習(xí)慣；

遠(yuǎn)程控制車(chē)輛舒適性設(shè)備，比如通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程打開(kāi)車(chē)輛空調(diào)；

遠(yuǎn)程控制車(chē)輛安全性設(shè)備，比如通過(guò)手機(jī)為代駕遠(yuǎn)程開(kāi)鎖與啟動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行；

9 SOA該如何實(shí)現(xiàn)，如何升級(jí)？

我們以“某車(chē)載智能攝像頭通過(guò)獲取限速標(biāo)志信息（限速值、距離、置信度）并反饋給ADAS系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)駕駛輔助功能”為例，分析一下在CAN總線的方式下以及在以太網(wǎng)SOA的方式下，會(huì)有如何區(qū)別（基本的內(nèi)容）？此外，在攝像頭硬件不變動(dòng)的情況下，如果該系統(tǒng)的功能不斷升級(jí)——由攝像頭提供行車(chē)記錄儀功能、攝像頭提供360環(huán)視的部分信息、限速提醒顯示在HUD中、攝像頭實(shí)現(xiàn)行人識(shí)別并顯示在IVI中，那么，在以太網(wǎng)SOA的方式下以及在CAN總線的方式下，分別應(yīng)該如何進(jìn)行功能提升（增加的內(nèi)容）？如下表所示：（該功能僅為示意，實(shí)際的音視頻信息不會(huì)采用CAN總線通通信的。）

總結(jié)：?jiǎn)柾赀@些問(wèn)題之后，再回頭看SOA到底是什么？是否非要用SOA？

其實(shí)SOA（ Service-Oriented Architecture）就是面向服務(wù)的架構(gòu)，是一種軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)理念。SOA的實(shí)現(xiàn)需要基于SOME/IP及TCP/IP的通信方式。在汽車(chē)領(lǐng)域，SOA及以太網(wǎng)的應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)高帶寬數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、汽車(chē)與外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通都有其一定的優(yōu)勢(shì)，而實(shí)現(xiàn)某些特定功能，也需要采用SOA技術(shù)。

審核編輯 ：李倩