汽车软件架构SOA解析：PDF版下载

智能驾驶系统是一个非常复杂的系统：

• 复杂的行泊车功能
• 高算力的感知规控算法
• 异构的计算平台
• 复杂的电子电气架构
• 安全、灵活、可诊断、可升级、可仿真等等

如何设计一个如此复杂的系统？

mbd（model-base-design），广泛应用在自然科学、金融经济、社会分析等各领域，帮助理解复杂系统。

如何设计一个mbd系统，需要哪些技术？

不管用什么样的方法设计一个系统，都是将复杂的系统拆解成更小粒度的组件，标准化这些组件的原型设计，管理这些组件的生命周期，支撑这些组件的诊断、部署和升级，实现基于业务的通讯和读写数据。

• 系统需要哪些类型的组件原型？如何管理他们？
• 组件在承担业务逻辑和交互承担怎样的差异化的角色？
• 如何部署、诊断、处理故障和升级？
• 基于不同的基础软件，这些模型怎么实例？

带着这些问题，一起看下面mbd的基础技术。

先梳理mbd相关组件原型定义，分析组件生命周期管理逻辑，以及他们如何支撑业务架构。

组件原型之一：服务

背景：

一个复杂系统考虑降低复杂度、耦合度、提高复用性、灵活性，就需要使用soa。

将整个复杂系统拆解成低耦合的服务，并通过一系列服务管理手段来管理其生命周期，形成子系统/子产品矩阵。

系统拆解第一技术就是soa。

soa技术：

• 服务生命周期管理。作为系统基础组件之一，服务生命周期管理是系统生命周期管理的重要组成。
   
• 服务基础原型就是就是用来支撑生命周期管理，封装管理相关逻辑。
• 因为服务是通过更细颗粒度的组件组成，所以服务生命周期管理内部转化为其他类型组件的生命周期管理，并通过其他组件管理器来实现。比如一个服务是由一个功能组或者一个状态机实现，在这个原型基础上可以扩展对内部状态机的管理。
• 服务接口标准化，分为业务型接口和管理型接口。只有标准化接口才能方便复用和管理。
   
• 管理型接口部署在基础原型中，在服务依赖关系和对内组件管理上可以扩展。
• 业务型接口部署在扩展原型中，基于业务扩展出不用业务类型的服务原型，形成差异化的业务服务模板。
• 服务的健康度管理。业务型故障上报和健康度上报通过CM，而组件管理类型故障发布订阅通过服务管理总线。

应用场景：

• 将分布式的硬件资源抽象成服务，并统一接口发布出来，上层应用可以动态的发现这些服务，并使用。
• 智驾的冗余功能以服务的形式集成，边界清晰、接口标准，可以独立开发、灵活集成。

软件实现：

• 每一个服务都是一个服务client；
• 每一个操作系统之上都需要一个服务mgr，去发现、管理、共享服务client；
• 服务的一级基础原型应该是统一的template，所有client都是template的一个实例，这个模板用来实现服务生命周期管理相关的逻辑；
• 服务的二级原型应该是基于业务的，这个模板用来标准化业务接口，但也能够支撑业务上的扩展性；

组件原型之二：功能组

使用soa将复杂系统拆解到一定颗粒度之后，因为工作量或者无法低耦合的继续拆解。但此子系统的复杂度还是很高，无法通过独立的状态机来清晰的完成。那么就需要一些组件高耦合的来实现这个子系统。

在这样一组状态机的原型中，无法使用服务来管理内部状态机之间的合作逻辑，我定义这样的状态机组合为功能组。

功能组原型：

• 一个功能组mgr、多个功能组member和

组件原型之三：状态机

模板管理/原型设计

运行数据

配置管理

日志管理

数采管理

诊断管理

故障VS健康管理

故障和健康度管理：

为什么没有将诊断、配置等概念拿出来讲，而是在这里分析故障和健康度管理。是因为诊断、配置对于组件类型差异是没有区别的，而故障和健康度管理是存在差异

通讯adapter

资源adapter

实例adapter

部署adapter

数据adapter

升级adapter

除了模型通用要素，智驾系统还有哪些要素？

系统状态层

业务模型：

功能管理层（AD功能，业务服务）

功能模型层

数据&通讯适配层

部署和通讯适配（仿真和）

硬件模型：

对手件

网络

计算平台（支撑部署、存储、算力）

软件系统模型要素？

通讯适配（网络orshm）

软件实例化（os，fs，em，sm，fg，cm，soa等基础软件）(基础软件接口标准化，支撑上层模型实例，比如仿真)

软件开发模型化？

组织架构模型

交付架构模型

流程架构模型

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