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一種SOA OTA方案實(shí)踐：以Adaptive AUTOSAR升級設(shè)計(jì)方案為參照 | Autosar中國日主題演講回顧

2022年08月17日來源：艾拉比發(fā)布分享朋友圈
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8月5日，由蓋世汽車、AUTOSAR組織聯(lián)合主辦的2022第三屆軟件定義汽車論壇暨AUTOSAR中國日在武漢舉行。會議聚焦軟件定義汽車圍繞軟硬件解耦、域控制器、SOA架構(gòu)、高性能通信中間件等行業(yè)焦點(diǎn)及技術(shù)性話題進(jìn)行討論。艾拉比副總裁陸穎侃受邀出席活動并發(fā)表題為《一種SOA OTA方案實(shí)踐：以Adaptive AUTOSAR升級設(shè)計(jì)方案為參照》主題演講。

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以下為演講實(shí)錄：

艾拉比OTA演變，從面向過程到面向服務(wù)的OTA

艾拉比是國內(nèi)最早進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)的OTA技術(shù)服務(wù)公司。那時候整個汽車行業(yè)OTA處于初期發(fā)展階段，行業(yè)內(nèi)對OTA的了解甚少，整車架構(gòu)大多采用的還是傳統(tǒng)的電子電氣架構(gòu)。艾拉比基于自身OTA技術(shù)研發(fā)實(shí)力，切入汽車行業(yè)后，與主機(jī)廠開始了長達(dá)一年的頻繁溝通，推出了第一代產(chǎn)品OTA 1.0版本，即面向過程的OTA產(chǎn)品，之后隨著技術(shù)的創(chuàng)新和大量的整車項(xiàng)目落地經(jīng)驗(yàn)和積累，艾拉比OTA產(chǎn)品也在不斷的迭代和進(jìn)化。
艾拉比OTA1.0——面向過程的OTA
艾拉比第一代OTA 1.0版本主要是按照面向過程的開發(fā)，具有高度平臺定制的特點(diǎn)。
面向過程的OTA雖然讓汽車具備了升級能力，但是也存在一些自身的問題性：

  1. 平臺擴(kuò)展性較差、維護(hù)成本也較高；

  2. 各個模塊之間耦合度非常高，新車型匹配工作量大；

  3. 車云通信、車內(nèi)通信等強(qiáng)綁定的，依賴智能件自身的升級能力；

  4. 升級成功率相對來說也要低一些。

因此這個版本下的OTA時代，我們又將它稱為零部件級的升級階段。在這個階段，很多汽車也不具備整車升級的條件，很少有車廠做整車升級，更多的還是面向智能件的升級。
艾拉比OTA2.0——面向產(chǎn)品的OTA
隨著汽車行業(yè)的發(fā)展以及艾拉比大量的OTA項(xiàng)目實(shí)踐，在2018年-2019年，艾拉比對整個產(chǎn)品重新進(jìn)行了構(gòu)建與分層，把各個功能模塊進(jìn)行分割，形成耦合度比較低的整體架構(gòu)，并對各個功能模塊進(jìn)行了測試和各個維度的整車臺架的測試，這個階段產(chǎn)品質(zhì)量和成功率得到了很大的提升，艾拉比OTA進(jìn)入2.0版本，即面向產(chǎn)品的OTA。
同時，2.0產(chǎn)品也有賴于艾拉比的兩個核心的技術(shù)：
一個是差分的算法，我們具備國內(nèi)領(lǐng)先的差分還原效率；
另一個是診斷引擎：艾拉比采用私有化的引擎協(xié)議，可以做到5M RAM空間下運(yùn)行，基本上可以適配國內(nèi)絕大部分車型的刷新引擎，可以支持10路刷寫，充分利用以太網(wǎng)的傳輸能力，后續(xù)會擴(kuò)展支持產(chǎn)線升級的能力。
OTA產(chǎn)品架構(gòu)的思考：
OTA產(chǎn)品的典型架構(gòu)，在主控以下一般是網(wǎng)關(guān)，采用的是以太網(wǎng)的連接，網(wǎng)關(guān)之下會有域控。對于主控來講，一般基本上分成兩個大的模塊，一個模塊是起管理作用的模塊，一個模塊是起車內(nèi)的診斷引擎和車內(nèi)的數(shù)據(jù)處理和協(xié)議站的作用它兩者的分工是比較明確的，一個負(fù)責(zé)管理，一個負(fù)責(zé)執(zhí)行。
綜合來看可以看到現(xiàn)在的產(chǎn)品里面大量的模塊都是復(fù)用的，F(xiàn)OTA業(yè)務(wù)，與后面DOTA業(yè)務(wù)和SOTA業(yè)務(wù)，如果在一輛車上布三套系統(tǒng)，不僅是給車輛主控帶來負(fù)荷，軟件維護(hù)也很麻煩，然而對于內(nèi)部來講診斷引擎理論上是一致的。
艾拉比OTA3.0——面向服務(wù)架構(gòu)的OTA
我們覺得AUTOSAR面向服務(wù)的概念和思路非常適合我們在OTA領(lǐng)域里的應(yīng)用。
從AP SOA典型架構(gòu)來看，車內(nèi)一般分為外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)安全級別很高，外網(wǎng)安全級別會低一些。外網(wǎng)模塊包括TBOX、HUT、GW，在實(shí)踐中都可以做主控，但它們是各有特點(diǎn)的。很多車輛外部網(wǎng)絡(luò)其實(shí)是不能直接訪問車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，必須經(jīng)過網(wǎng)關(guān)認(rèn)證之后才能進(jìn)行內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問。
從架構(gòu)的三大主控功能來看：
1、網(wǎng)關(guān)是非常適合作為診斷引擎和數(shù)據(jù)管理的角色，但網(wǎng)關(guān)的資源非常昂貴，因?yàn)楝F(xiàn)在絕大多數(shù)公司雖然用高端芯片，但上面承擔(dān)的業(yè)務(wù)和功能是非常多的，資源非常昂貴也非常稀缺。這樣來看它并不適合承擔(dān)所有的東西。
2、TBOX一般來說是半封閉系統(tǒng)，它屬于中等水平。另外TBOX天生是帶上網(wǎng)能力，同時它有4G模塊，4G模塊會有算力的冗余。我們?nèi)绻阉懔Φ娜哂嗬闷饋?，其?shí)是可以做管理上的決策。因?yàn)槲覀僌TA的管理本身對算力要求并不高。
3、HUT可以外部進(jìn)行安裝軟件本身安全性并不是很高，對它來講做人機(jī)交互這樣的角色是比較合適的。
從整個架構(gòu)來講這三類主控，現(xiàn)在絕大部分車廠主控是放在一個單獨(dú)零件上，但從合理性的角度來看，針對不同零件的安全性和資源以及整個承載能力來看，分開部署是更加合理的。
分開部署的概念就是AUTOSAR的SOA概念的一種體現(xiàn)。
艾拉比面向服務(wù)的OTA3.0架構(gòu)，主要包含云端和客戶端架構(gòu)。
云端采用的是微服務(wù)架構(gòu)，不管是車端還是云端都是面向服務(wù)SOA的架構(gòu)。云端包含車輛的軟件版本管理的平臺，它提供零部件軟件版本、配置字、功能等的管理，為FOTA/SOTA提供所要使用的版本或功能信息。
客戶端服務(wù)（OTA Client模塊），主要負(fù)責(zé)車云交互和整個OTA的中臺管理，包括在不同的項(xiàng)目里和車型里，車云交互會用到很多軟件，在這上面的協(xié)議可以進(jìn)行統(tǒng)一的管理。
最后：面向運(yùn)營OTA架構(gòu)的思考
回顧一下1.0-3.0的階段，首先，通過業(yè)務(wù)的提煉和總結(jié)，形成了1.0版本；然后，將這些業(yè)務(wù)過程和經(jīng)驗(yàn)變成產(chǎn)品化的過程，形成了2.0版本；接著，對于產(chǎn)品化和模塊的整合面向服務(wù)，形成了3.0過程。3.0是面向整車的服務(wù)化階段，把車內(nèi)整個OTA各項(xiàng)業(yè)務(wù)進(jìn)行了打通，將各個研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、以及售后服務(wù)串聯(lián)起來。
艾拉比OTA的技術(shù)經(jīng)過多年的技術(shù)研發(fā)和沉淀，整個產(chǎn)品的完善度和適用性都非常高。
然而，通過大量實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品的技術(shù)性顯然已經(jīng)非常成熟，但是隨著汽車軟件運(yùn)營需求的爆發(fā)，OTA在運(yùn)營方面會碰到大量的應(yīng)用場景，這又給我們的OTA帶來了新的思考和方向。
當(dāng)前的OTA都是面向內(nèi)部研發(fā)部門來做的，大家更多地關(guān)注技術(shù)，包括SOA，大部分是技術(shù)環(huán)節(jié)，在應(yīng)用環(huán)節(jié)和業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)尚未徹底融合。從應(yīng)用這個維度看，面向售后和軟件可售，最終是面向用戶的，這個管理方應(yīng)該是售后管理方。
以遠(yuǎn)程診斷為例，具備遠(yuǎn)程診斷功能的汽車，首先在車端的診斷引擎會時刻監(jiān)控車輛故障狀態(tài)，一旦發(fā)生故障會采集故障相關(guān)數(shù)據(jù)，同時會通過TSP，TSP開展后續(xù)客戶服務(wù)，比如通知4S店或者車主；同時遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)可以對車輛故障進(jìn)行判斷決策，4S店可以進(jìn)行維修準(zhǔn)備。整個系統(tǒng)是采用頂層設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)順暢，從而極大的提升售后能力。
對艾拉比來講，我們的服務(wù)就是要通過“XOTA”產(chǎn)品體系為基礎(chǔ)，為將來軟件定義汽車和面向運(yùn)營提供更多的工具和支持。


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