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软件定义汽车落地实践案例：岚图汽车

2022-11-12 10:35:22·  来源：汽车测试网  
　
岚图汽车：传统智能驾驶辅助系统的功能开发都是通过“定制开发的软件+特定硬件”的方式实现并交付给整车厂，软件和硬件之间是紧耦合的。程序代码根据需求是固定式的，后期如果需要系统升级，软件程序将重新编写。同一个功能在不同的车型搭载时，因为硬件不同

岚图汽车：

传统智能驾驶辅助系统的功能开发都是通过“定制开发的软件+特定硬件”的方式实现并交付给整车厂，软件和硬件之间是紧耦合的。程序代码根据需求是固定式的，后期如果需要系统升级，软件程序将重新编写。同一个功能在不同的车型搭载时，因为硬件不同，软件无法复用，软件灵活性差；另外，功能软件移植到新的硬件时，需要重复的设计、开发、测试。耗费大量的重复工时，影响到功能的迭代周期。随着用户需求的日益增加，这种开发方式远远满足不了用户的需求。

在软件定义汽车的背景下，面向服务的软件架构能从根本上解决了这个问题。通过全新的电子电气架构实现软硬件解耦，产生出硬件抽象层，将原有的硬件资源抽象成为一个共享的资源，实现整车的信息共享，供其他功能调用，从而演变出新的功能，满足客户不断增长的需求。

基于整车 SOA 软件分层架构，根据驾驶辅助系统的特性，岚图汽车基础平台架构将整车应用软件细分为云端控制的车队管理层、本地功能控制的功能管理层、用于功能实现的规划控制层、用于获取环境感知的传感器感知层、控制执行的执行器层。该分层架构可以实现各层级之间软件模块解耦，其需要遵循以下规则：上层服务可以依次或跨层依赖下层服务；不允许下层服务依赖上层服务，实现本层的软件模块执行。


将基于 SOA 的软件开发方法以驾驶辅助系统 ICA 为例阐述其实现过程。

  • ICA 需求场景流程分析

用户期望车辆能分担驾驶负担，降低用户高速使用场景下频繁的纠正方向盘、控制安全距离及车速频率。

  • ICA 服务与接口定义

根据驾驶辅助系统的 SOA 软件分层策略，将初始服务操作提炼的服务如下：

图片


图 6-7 岚图汽车 ICA 服务分层图


  • ICA 服务部署及接口映射


将服务实例化的服务映射到具体的运行环境中。基于集中式的电子电气架构拓扑，将HMI 相关的服务部署在HMI 处理器上，将算力要求较高的服务部署在驾驶辅助系统SOC 上，将规划控制及 CAN 交互的服务部署在驾驶辅助系统 MCU 上。

面向 SOA 服务的测试实践：

在 SOA 开发实现的过程中，V 模型右侧的测试验证较传统整车架构也有了革命性的变化。主要体现在通信网络增多、链路复杂深入。

在 SOA 软件架构中，软件从上而下，分成了不同的层级和模块。可以看出功能较传统架构实现链路上复杂了，这也就对功能测试的问题分析和定位，提出了更多的困难和挑战。

不同的供应商提供不同的软件模块和接口，整车厂主导集成。测试过程中，对于跨越多个软件模块进行传输的数据对象，更难在实际的问题中进行问题模块定位。面对此类问题，整车厂需要配置人员能调动多个供应商进行问题解析，快速识别问题根源。同时要求软件供应商做好各阶段的基础的软件模块单元测试和功能测试至关重要。对于传统嵌入式 ECU，这一部分整车厂基本没有介入，在 SOA 开发过程中容易疏漏，需要管控到位。

面向 SOA 服务的测试的通信协议目前主要为 SOME/IP 和DDS。以 SOME/IP 报文为例，测试问题的报文定位不仅体现在特定服务中数据对象是否正确发送，还需要往前一步分析服务数据对象发送的前提是否满足。因此问题的分析和定位不仅要梳理数据对象的服务器是否正确发送 Offer 和服务内容，同时需要检查数据对象的客户端是否正确订阅。以太网的点对点数据传输，使得数据分析量也成多倍增加，如原来的一条CAN 报文，可能会变成多条 Event 报文进行传输。测试工作也会相应的增加。

面向 SOA 服务的测试完整的测试内容涉及物理层、TCP/IP 协议、应用层服务等。其中，应用层服务直接影响整车放定义的相关功能。针对应用层服务主要有一致性测试和性能相关测试。

  • 一致性测试

主要测试车辆的服务内容是否都按照通信矩阵定义实现。结合 SOME/IP 协议标准和整车厂自定义内容，对控制器的服务发现行为、服务中具体的方法、请求和事件进行全方位测试，确保服务端和客户端的行为都同步实现和满足矩阵要求。

  • 性能测试

主要测试控制器的报文处理能力，如：收到多条请求是否可以实时处理，不出现报文丢失，并驱动对应负载；收到服务的 Offer 报文后，客户端是否可以快速订阅；收到服务的订阅后，服务端是否可以快速处理并发送对应的 Event。

基于 SOA 服务的域控制器集成了更强的硬件，在软件层面可同时具备传统多个控制器的功能，如车身、舒适和动力。软件的高度集成带来了更多的产品问题，敏捷开发使得域控制器的版本释放变得更加频繁。按照整车厂传统的只在车型大阶段安排测试已经变得不再适应，需要安排不同层级的域控制器通信与功能测试，才能更好的控制器产品质量。

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