技術快報 | 面向服務的新型電子電氣信息架構（SOA）開發(fā)及驗證服務
時間：2023-05-26
我國汽車進入新能源和智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展的關鍵時期，尤其是在“軟件定義汽車”的新趨勢下，智能駕駛、遠程OTA快速涌現(xiàn)對整車電子電氣信息架構技術提出了更高要求。傳統(tǒng)基于信號的電子電氣架構亟需實現(xiàn)迭代升級，此領域也成為國內(nèi)外先進整車企業(yè)的研究熱點。
中汽中心工程院依托“十三五”新能源汽車重點專項“智能電動汽車電子電氣架構研發(fā)”項目，借助10余年數(shù)十款車型（商用車、乘用車、工程機械）研發(fā)經(jīng)驗，積極開展基于服務的新型電子電氣信息架構（SOA）開發(fā)及驗證的研究工作。
現(xiàn)與各位行業(yè)同仁分享近期的一些研究進展！
SOA：Service Oriented Architecture 面向服務的架構，是一種應用程序架構，將所有整車功能都定義為獨立的服務，這些服務有非常明確的可以被調(diào)用的服務接口，能夠按約定好的順序調(diào)用這些服務接口來實現(xiàn)業(yè)務流程。
面向服務的新型電子電氣信息架構（SOA）開發(fā)流程：
競品車型電子電氣架構對標分析：
通過逆向思維和工程測試手段，對標國內(nèi)外競爭車型或其他車型的電子電氣相關設計現(xiàn)狀，用于電子電氣工程師設計時的輸入。
競品車型分析主要包含：功能分配、邏輯策略分析；網(wǎng)絡診斷拓撲分析；通信矩陣、信號列表分析；零部件硬件原理分析；電氣原理及線束分析；電性能及新能源系統(tǒng)分析。
我們的優(yōu)勢：①專業(yè)、迭代的EE架構對標數(shù)據(jù)庫。②商用車、乘用車、工程機械等多種車型、10余款品牌EE架構對標分析報告。
解決問題：①提升車型電氣配置性價比，增強品牌市場競爭力。
SOA功能架構設計
① 電子電氣架構用戶場景庫：基于對用戶場景和多維度的環(huán)境分析，梳理、提煉、總結各種真實情況下的用戶需求，建立架構主觀評價基準點。
② 架構平臺功能特性列表FL：搭建客戶需求和詳細設計之間的紐帶，一個功能是一個完整的場景，不可拆分，不重復；實現(xiàn)配置管理、任務管理、FR計劃管理。
③ 架構功能需求FRD：將需求的用戶語言（功能特性列表）轉換為工程師的設計語言（場景用例（Use Case））；覆蓋不同架構平臺，可持續(xù)更新。
④ 功能實現(xiàn)FR：基于FunctionList中最小功能單元，包括FSC分析，ASIL等級分析、描述功能實現(xiàn)交互的場景、描述系統(tǒng)間交互的實現(xiàn)需求、描述不同子系統(tǒng)間的協(xié)作來實現(xiàn)功能。
⑤ 子系統(tǒng)需求描述SRD：設計子系統(tǒng)軟件架構（SWC），覆蓋所有的功能需求；核心在于SWC的設計，SWC的端口定義和邏輯需求，是軟件詳細設計的關鍵輸入。
我們的優(yōu)勢：①全面、豐富的EE架構場景用例。②專業(yè)、迭代的EE架構功能方案庫。③考慮功能安全、信息安全的多域功能邏輯及實現(xiàn)庫。④全面、豐富的EE架構SWC。
解決的問題：①市場、售后、產(chǎn)線、研發(fā)一體化閉環(huán)，優(yōu)化上下游協(xié)同性。②用戶需求覆蓋度提高，保證工程設計全面性。③完成不同解決方案的優(yōu)劣對比。④建立需求、功能與系統(tǒng)實現(xiàn)之間的映射。
服務定義和服務接口設計
① 服務抽象：從功能需求、系統(tǒng)方案拆解出服務以及Client\Server關系同時軟件團隊從功能需求系統(tǒng)方案設計出相應的軟件架構將服務與軟件進行映射，互相參照調(diào)整設計。從一系列系統(tǒng)方案中收集整理全車的傳感器、執(zhí)行器信息。在不考慮功能需求的前提下，根據(jù)這些器件本身的能力，抽象成相應的服務。
② 服務接口設計：根據(jù)服務的定義和采用的中間件協(xié)議，進行接口設計。
物理架構開發(fā)
① 電源系統(tǒng)和電源分配設計：電源系統(tǒng)性能確定、電源系統(tǒng)技術方案設計，匹配和驗證；根據(jù)電氣零件的布置，結合線束分段及走向，規(guī)劃用電器電能供給的路徑。
② 控制器及主要部件布置、線束拓撲：根據(jù)環(huán)境、功能及性能等要求，規(guī)劃控制器及主要部件在整車的“布置區(qū)域”；規(guī)劃線束的分段、走向及在整車的布置區(qū)域。
③ 接地點設計：形成良好的電氣回路；保證信號傳遞的完整性。根據(jù)其功能和用途不同，分為電源接地、保護接地、信號接地和屏蔽接地。
④ 電氣原理設計：整車電氣原理圖繪制，顯示整車電氣系統(tǒng)邏輯關系。
我們的優(yōu)勢：①電性能、電能管理仿真分析。②電源系統(tǒng)技術方案匹配、驗證。
解決的問題：①滿足整車需求的發(fā)電機，蓄電池選型，DCDC設計。②滿足功能實現(xiàn)的前提下，降低整車靜態(tài)電流。③合理設計線束拓撲、布置線束，降低成本。
網(wǎng)絡架構開發(fā)
支持通用協(xié)議的適配性開發(fā)以及項目應用級別的需求和設計規(guī)范開發(fā)。
支持車載以太網(wǎng)應用場景分析、提供車載以太網(wǎng)協(xié)議架構開發(fā)，設計車型開發(fā)中需要使用的協(xié)議。
支持車載以太網(wǎng)需求規(guī)范開發(fā)，滿足OEM車型開發(fā)需求。
支持車載以太網(wǎng)設計規(guī)范開發(fā)，滿足當前車型應用要求。提供以太網(wǎng)通信系統(tǒng)設計方案，設計功能時序，明確功能交互過程
我們的優(yōu)勢：①車載以太網(wǎng)概念設計以及系統(tǒng)設計全覆蓋。
解決問題：①為OEM搭建車載以太網(wǎng)需求及設計規(guī)范體系，并幫助客戶形成企業(yè)級標準。
（What）整車電子電氣架構是企業(yè)自主研發(fā)能力的核心體現(xiàn)。中汽中心工程院作為十三五國家重點研發(fā)計劃項目的牽頭單位，智能網(wǎng)聯(lián)汽車新型電子電氣架構標準化牽頭單位，多年來致力于整車電子電氣架構技術研發(fā)，是國內(nèi)首批的整車電子電氣架構技術研發(fā)團隊，為企業(yè)縮短車型開發(fā)周期，提高零部件復用率，滿足產(chǎn)品快速迭代要求，降低車型開發(fā)成本。中汽中心工程院秉持技術驅(qū)動、質(zhì)量為先、客戶至上的服務理念，致力于推動汽車行業(yè)發(fā)展。