如何使用SOA进行汽车软件本体的研究

　　随着汽车软件的迅速发展，车内软件由分散、孤立的嵌入式软件逐步趋向具有相当规模、子系统之间需要频繁交互的集成软件。分析了汽车软件在设计和开发中面临的挑战，探讨了将本体技术和 SOA 架构应用于汽车软件建模的可能性，并在已有本体 BPO 的基础上构建了一个适用于汽车软件过程建模与实现的本体框架。 最后通过案例说明了该本体的应用。

　　近三十年来，随着汽车软件的发展，汽车内部的功能革新越来越多地依赖于软件革新。 软件可以帮助汽车减少油耗、提高性能、提高舒适度和安全度、并可帮助避免严重的交通事故。 然而，随着汽车内部软件的复杂化，传统的嵌入式汽车软件开发遇到了诸多的挑战。

　　首先，在传统开发中，各功能电子元器件往往由不同的生产商分别提供，分散在汽车内部，相互孤立，缺乏协作。 随着汽车功能进一步复杂化，其软件规模迅速增长，子系统间交互大量增加，汽车计算环境逐步形成异构、实时的分布式计算环境。 传统开发方式对此新环境缺乏有效的整体设计。 同时，由于各子系统是分别由不同生产商提供的黑盒系统，这对汽车内部的软件集成和维护都造成极大困难。

　　再者，一辆汽车的寿命一般可达到十五年，而计算机软硬件的寿命远少于此，因此在汽车的生命周期中可能会有大量软硬件更新的需要。 然而，由于当前的汽车软件多是为特定部件定制，具有硬件紧耦合和接口不统一等特点，在进行软件更新时，往往存在可移植性问题。同时，这也造成了汽车软件复用困难，从而导致类似功能的汽车软件不断重复开发，软件成本居高不下。

　　解决上述困难和挑战一方面需要建立标准化硬软件接口。 另一方面也需要一种适当的体系结构进行汽车软件的系统架构。当前，随着 AUTOSAR（汽车开放系统架构）、OSGi（开放服务网关组织）等统一接口标准的提出，将汽车软件包装成服务（Service）以提高软件的可维护性和可重用性的思想开始浮出水面。另一方面，面向服务的体系结构（SOA）作为一种新的软件开发范型：采用开放标准，独立于硬件平台、操作系统和编程语言，以松耦合的粗粒度服务为基本单元，通过开放式通信协议进行通信，在异构系统集成、分布式软件系统开发方面都具有明显的优势。

　　基于此，本文在基于 SOA 的汽车软件系统建模方法方面进行研究，描述了一个基于 AUTOSAR 的可重用汽车软件服务本体 APO 的构建。 该方法使用本体对汽车软件过程模型及其服务的信息和关系进行描述，有助于进行汽车软件系统建模和整体设计，支持汽车软件服务的自动发现和组合，能够提高汽车软件服务的重用，降低开发成本。