技術快報 | 面向服務的新型電子電氣信息架構（SOA）開發及驗證服務
時間：2023-05-26
我國汽車進入新能源和智能網聯發展的關鍵時期，尤其是在“軟件定義汽車”的新趨勢下，智能駕駛、遠程OTA快速涌現對整車電子電氣信息架構技術提出了更高要求。傳統基于信號的電子電氣架構亟需實現迭代升級，此領域也成為國內外先進整車企業的研究熱點。
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”項目，借助10余年數十款車型（商用車、乘用車、工程機械）研發經驗，積極開展基于服務的新型電子電氣信息架構（SOA）開發及驗證的研究工作。
現與各位行業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用的服務接口，能夠按約定好的順序調用這些服務接口來實現業務流程。
面向服務的新型電子電氣信息架構（SOA）開發流程：
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，對標國內外競爭車型或其他車型的電子電氣相關設計現狀，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分析。
我們的優勢：①專業、迭代的EE架構對標數據庫。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，可持續更新。
④ 功能實現FR：基于FunctionList中最小功能單元，包括FSC分析，ASIL等級分析、描述功能實現交互的場景、描述系統間交互的實現需求、描述不同子系統間的協作來實現功能。
⑤ 子系統需求描述SRD：設計子系統軟件架構（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。
我們的優勢：①全面、豐富的EE架構場景用例。②專業、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庫。④全面、豐富的EE架構SWC。
解決的問題：①市場、售后、產線、研發一體化閉環，優化上下游協同性。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劣對比。④建立需求、功能與系統實現之間的映射。
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，互相參照調整設計。從一系列系統方案中收集整理全車的傳感器、執行器信息。在不考慮功能需求的前提下，根據這些器件本身的能力，抽象成相應的服務。
② 服務接口設計：根據服務的定義和采用的中間件協議，進行接口設計。
物理架構開發
① 電源系統和電源分配設計：電源系統性能確定、電源系統技術方案設計，匹配和驗證；根據電氣零件的布置，結合線束分段及走向，規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：根據環境、功能及性能等要求，規劃控制器及主要部件在整車的“布置區域”；規劃線束的分段、走向及在整車的布置區域。
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，顯示整車電氣系統邏輯關系。
我們的優勢：①電性能、電能管理仿真分析。②電源系統技術方案匹配、驗證。
解決的問題：①滿足整車需求的發電機，蓄電池選型，DCDC設計。②滿足功能實現的前提下，降低整車靜態電流。③合理設計線束拓撲、布置線束，降低成本。
網絡架構開發
支持通用協議的適配性開發以及項目應用級別的需求和設計規范開發。
支持車載以太網應用場景分析、提供車載以太網協議架構開發，設計車型開發中需要使用的協議。
支持車載以太網需求規范開發，滿足OEM車型開發需求。
支持車載以太網設計規范開發，滿足當前車型應用要求。提供以太網通信系統設計方案，設計功能時序，明確功能交互過程
我們的優勢：①車載以太網概念設計以及系統設計全覆蓋。
解決問題：①為OEM搭建車載以太網需求及設計規范體系，并幫助客戶形成企業級標準。
（What）整車電子電氣架構是企業自主研發能力的核心體現。中汽中心工程院作為十三五國家重點研發計劃項目的牽頭單位，智能網聯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，是國內首批的整車電子電氣架構技術研發團隊，為企業縮短車型開發周期，提高零部件復用率，滿足產品快速迭代要求，降低車型開發成本。中汽中心工程院秉持技術驅動、質量為先、客戶至上的服務理念，致力于推動汽車行業發展。