SOA到底是什么？为什么非要用SOA？

随着汽车以太网技术研究的深入，诊断、刷新、娱乐、智驾等功能对于带宽要求的日益增加，目前基本所有整车厂都在考虑在下一代平台上应用以太网技术。而随着汽车以太网技术的发展，经常会涉及到SOA这个概念，然而SOA到底是什么？与之相关的一系列的概念（如服务、服务接口、SOME/IP）又是什么？这些概念之间到底是什么关系？为什么要用SOA？不用可不可以？这些疑问肯定困扰着大家。今天我们就按照下图所示的步骤，一步步的来拆解它们。

SOA的理解思路

1 首先看一下服务（Service）是什么？

“服务”最初是一个社会学名词。1990年，市场营销学教授格鲁诺斯（Gronroos）给服务下的定义是：“服务是以无形的方式，在顾客与服务职员、有形资源等产品或服务系统之间发生的，可以解决顾客问题的一种或一系列行为。”我们SOA里的服务是从这里引申出来的，在IT相关的领域里，我们可以简单理解为“实现某种功能的函数或方法”。而这里的服务（函数或方法）能够被顾客（客户端）所使用，能够解决顾客这样或那样的问题（被调用所实现的功能）。举个生活中的例子，去全聚德吃烤鸭，全聚德能够提供烤鸭给顾客，这就是一种服务。这里先对服务有个基本了解。

2 服务接口（Service Interface）又是什么？

“服务接口”直白的理解就是服务与外界进行联系的接口，也就是服务模块与外界沟通时的信息出入口。如果你写过程序，那么一个能够被其他模块调用的函数名称，或者一个封装的API，这些就是接口。再看去全聚德吃烤鸭的例子，服务员就可以理解为一个服务接口。服务员清晰的知道后厨能够提供哪些菜，也能够将你的点菜信息输入给后厨，还能够把做好的烤鸭提供给你，而这里的“后厨”就可以理解为是服务本身。

3 再看一下SOME/IP是个什么鬼？

SOME/IP = Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP。即“运行于IP之上的可伸缩的面向服务的中间件”。天哪，捅了马蜂窝了，一下子又是这么多陌生的名词：Scalable， MiddlewarE，IP！别慌，我们先来解释一下什么是Middleware吧！

“Middleware中间件”是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件可借助Middleware在不同的技术之间共享资源。（分布式应用软件，在这里指的就是“服务”；不同的技术之间，在这里指的就是“不同的平台或操作系统，比如Linux系统或AUTOSAR系统等。）

IP是Internet Protocol，指的是TCP/IP的通信方式。

Scalable可伸缩，指的是该中间件能够适配于不同的平台及操作系统，其支撑的平台可大可小。

综合来看，SOME/IP就是指能够在不同平台上应用的，位于TCP/IP协议之上的，用于支持分布式应用软件，帮助分布式应用软件来传递信息的这么一套机制。说白了，就是把服务接口里的内容通过这种标准化的方式打包，然后交给TCP/IP这个快递员。

4 此时再看SOA是什么？

SOA=Service-Oriented Architecture，即面向服务的架构，是一种软件架构设计的模型和方法论。IT行业的概念是：从业务角度来看，以最大化“服务”的价值为出发点，可以充分利用企业已有的各种软件体系，重新整合并构建起一套新的软件架构。在汽车行业可以理解为，SOA是面向各种应用层程序（即“服务”，包含各种控制算法、显示功能等应用程序）进行设计，且不依赖于通信方式的一种架构设计理念。在架构设计工作中，重点关注汽车上的某些功能（“服务”）应该如何实现，该功能实现时与外界的各种信息交互（“服务接口”），该功能与外界交互时的基本流程（“服务序列”）。

5 SOA与SOME/IP有什么关系？

SOA设计的是“服务”架构，是应用程序的功能以及应用程序的对外接口；SOME/IP打包的是“服务接口”，是应用程序的对外接口。如此看来，SOA设计内容中的接口部分，需要通过SOME/IP进行打包传输。SOA是软件架构的一种设计理念；SOME/IP是一种将软件接口进行打包的打包方式，是一种中间件。

6 SOA与以太网有什么关系？

“以太网”严格来讲，指的是IEEE组织的IEEE 802.3标准所制定的技术标准内容，包括物理层的连线、电子信令和介质访问层的内容。汽车行业通常所指的“以太网”是泛化之后的概念，涵盖了基于以太网技术所实现的各种相关技术手段，包括TCP/IP协议、DoIP协议、SOME/IP协议等。“以太网”是一种通信手段。SOA与以太网之间的关系，是指采用SOA理念所设计的软件架构，在与外界交互时，其接口可以通过“以太网”的通信方式进行传输，而基于SOME/IP中间件的方式则是一个最典型的应用方式。（当然若通过其他非以太网的通信方式来实现SOA也是可行的，但通常大家不那么用）。

SOA与SOME/IP及以太网的关系示意图

7 为啥要用SOA呢？用了SOA有什么好处？

SOA是IT行业近年来典型的架构方式，大量的IT系统都是基于SOA实现的。而汽车领域采用SOA架构的一个主要原因就是能够加快车辆与互联网的互联互通。包括：

» 能够将各种新功能灵活地与互联网集成，而无需通过信号到服务的转换；

» 基于互联互通，能够大幅提升自动驾驶功能：便于实现高清地图的创建、更新及路线预测等功能，便于实现车辆信息的上传以及云端指令的下达；

» 基于互联互通，快速提升系统与软件升级性能：有助于实现更高效的OBD及OTA软件升级，有助于实现各种远程诊断、预诊断等功能；

» 基于互联互通，能够大幅提升影音娱乐功能的用户体验，能够实现更为便捷的联网功能，实现不同平台间的各种App共享等功能；

» 更便于实现平台架构升级：通过SOA及SD的方式，能够有效降低架构升级带来的复杂度；

8 哪些场合要用SOA呢？

SOA主要针对的是某些功能的实现，而不是指哪个节点，包括：

» 以汽车以太网作为主要通信协议的功能，例如：

自动驾驶或驾驶辅助的视频流信息：各角度摄像头获取的视频及解析出来的信息；

车内影音娱乐信息：比如音视频播放、IVI/副驾及后座娱乐系统互动、导航等图像信息传输、收音机、CD等功能；

诊断及刷写功能：该内容在CAN及Eth都是以服务的方式实现的；

» 与车外互联网实现互联互通的功能，例如：

获取车载摄像头的信息，比如通过手机远程获取车辆周围环境；

获取车辆运行状态信息，比如云端获取车辆的驾驶习惯；

远程控制车辆舒适性设备，比如通过手机远程打开车辆空调；

远程控制车辆安全性设备，比如通过手机为代驾远程开锁与启动车辆运行；

9 SOA该如何实现，如何升级？

我们以“某车载智能摄像头通过获取限速标志信息（限速值、距离、置信度）并反馈给ADAS系统，来实现驾驶辅助功能”为例，分析一下在CAN总线的方式下以及在以太网SOA的方式下，会有如何区别（基本的内容）？此外，在摄像头硬件不变动的情况下，如果该系统的功能不断升级——由摄像头提供行车记录仪功能、摄像头提供360环视的部分信息、限速提醒显示在HUD中、摄像头实现行人识别并显示在IVI中，那么，在以太网SOA的方式下以及在CAN总线的方式下，分别应该如何进行功能提升（增加的内容）？如下表所示：（该功能仅为示意，实际的音视频信息不会采用CAN总线通通信的。）

总结：问完这些问题之后，再回头看SOA到底是什么？是否非要用SOA？

其实SOA（ Service-Oriented Architecture）就是面向服务的架构，是一种软件架构的设计理念。SOA的实现需要基于SOME/IP及TCP/IP的通信方式。在汽车领域，SOA及以太网的应用对于实现车内高带宽数据的互联互通、汽车与外部网络的互联互通都有其一定的优势，而实现某些特定功能，也需要采用SOA技术。

审核编辑 ：李倩