?車載算力平臺的發(fā)展：功能集成度、算力需求、軟硬件復雜度、通信需求指數(shù)升高；隨著EE架構(gòu)發(fā)展，逐步走向計算中央化、數(shù)據(jù)和能源區(qū)域化的形態(tài)。整車EE架構(gòu)與車載算力平臺發(fā)展的瓶頸在于其簡單的邏輯處理、軟硬件不通用、應用功能固化、軟件不可迭代等不利因素，導致當前這代智能駕駛產(chǎn)品的應用能力無法真正適用于未來的智能汽車開發(fā)過程。對于下一代自動駕駛來說，需要強大的數(shù)據(jù)處理能力，比如使用千兆以太骨干網(wǎng)，5G高帶寬，AI計算平臺技術(shù)；同時，開放的API與IDE也可以將多種傳感器數(shù)據(jù)進行融合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與API的開放共享，從而擁有強大的應用管理程序APP開發(fā)集成環(huán)境。

為實現(xiàn)智能車載軟件的快速開發(fā)，包含面向服務(wù)的設(shè)計過程，應對不斷測試過程中出現(xiàn)的新場景的快速迭代，滿足客戶千人千面的需求，縮短整個汽車開發(fā)周期。此外，通過軟件的快速部署，軟硬分離，軟件重組，應用新增，實現(xiàn)外部資源的有效整合，增加車輛服務(wù)的豐富性。

基于SOA的集中式域控架構(gòu)設(shè)計

對于高性能計算平臺而言，通常采用集中化跨域融合的域控架構(gòu)，需要實現(xiàn)多存在于互聯(lián)類功能或域控間直接交互實現(xiàn)的功能，通過單一大腦HPC+區(qū)域控制的架構(gòu)方案，要求區(qū)域控制器承擔代理（Proxy）功用，往往與面向服務(wù)的SOA架構(gòu)一起綁定來進行設(shè)計，這將導致靈活性擴展性較高的SOA在下一代集中式域控架構(gòu)中的滲透率將非常高。

采用SOA設(shè)計理念，在SOA服務(wù)中實現(xiàn)軟硬件解耦，控制IO虛擬化、服務(wù)化。進行車內(nèi)多層級服務(wù)的定義和部署是下一代域控平臺通用的設(shè)計方案。對于集中式域控制器平臺而言，設(shè)計過程中需將車輛控制、自動駕駛、智能座艙多域融合，硬件資源共享，數(shù)據(jù)實時共享域控硬件：各領(lǐng)域內(nèi)最先進的芯片，通過高帶寬低時延Switch級聯(lián)軟件，除了實現(xiàn)實現(xiàn)算力擴展和多域融合，也可以實現(xiàn)高安全、硬實時OS、中間件及應用運行環(huán)境域控與其他控制單元之間通信。

如下圖顯示了一種基于中央計算單元+區(qū)域控制單元的物理架構(gòu)，對于實現(xiàn)真正的中央計算平臺而言，還需要設(shè)置1-多個區(qū)域控制器PDC、VDC等組成的環(huán)網(wǎng)架構(gòu)用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)和能源網(wǎng)關(guān)的功能，從而減少線束數(shù)量/長度，優(yōu)化能源智能化管理模式，有效提升中央域控制器軟件化的功能。

此外，對于上述大數(shù)據(jù)交互來說，也需要設(shè)置相應的交換傳輸單元進行相應的數(shù)據(jù)交換。這些交換單元包括PCIe Switch、Ehternet Switch、TSN Switch；其中，PCIe Switch滿足算力芯片之間的實時大數(shù)據(jù)交互；解決高帶寬、低延時的痛點需求實現(xiàn)任意端到端之間的數(shù)據(jù)傳輸，且?guī)捲?0Gb/s以上，物理隔離，單點失效不影響系統(tǒng)失效。TSN Switch具備CAN/CANFD/LIN到以太網(wǎng)的雙向傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。實現(xiàn)了TSN協(xié)議中的NC/EE/BE不同優(yōu)先級數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)交換。可兼容其它符合車載規(guī)范的TSN設(shè)備。Ethernet Switch 用于連接以太網(wǎng)之間或者以太網(wǎng)與快速以太網(wǎng)之間的交換機，該交換機通過物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流控，從而節(jié)省了資源和時間，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?/p>

這里我們需要說明一下，集中式域控設(shè)計中需要支撐SOA實現(xiàn)的技術(shù)載體。包括了面向服務(wù)的通信SOC：DDS、SOME/IP等及服務(wù)接口定義和實現(xiàn)；同時面向服務(wù)的軟件架構(gòu)支撐SOSA：如AP，是可滿足功能安全的一定實時性要求的方案；面向服務(wù)重用共享架構(gòu)設(shè)計SORS：自上而下與自下而上的結(jié)合，保證服務(wù)重用共享以及擴展；

基于SOA范式的產(chǎn)物包含了服務(wù)實現(xiàn)的代碼/模型，集成了（服務(wù)代碼+SOC代碼+支持SOSA系統(tǒng)環(huán)境）的控制器，整車由該控制器組成的子系統(tǒng)。下圖顯示了一種典型的對域控來說基于SOA從系統(tǒng)設(shè)計到代碼實現(xiàn)模型的流程圖。

基于SOA服務(wù)的終端測試

1、基于SOA服務(wù)的終端測試流程

對于下一代自動駕駛系統(tǒng)SOA來說，除了應該明確掌握SOA本身的定義外，還需要掌握如何測試SOA，了解其實現(xiàn)的技術(shù)產(chǎn)物是什么，基于SOA的實現(xiàn)實體又是什么，基于SOA理念的新EE架構(gòu)將如何開展測試。本章節(jié)將詳細講述SOA的測試流程和方法。

要清楚了解SOA的測試流程，首先需要掌握SOA的設(shè)計流程。他包括9個子流程，分別如下：

A1：整車Feature List定義；

A2：Feature的usecase分析；

A3：邏輯子系統(tǒng)定義；

A4：功能需求規(guī)范；

A5:  針對SOA服務(wù)和服務(wù)接口定義，其中服務(wù)包含從可行性和必要性角度，哪些功能適用于作為服務(wù)，定義其顆粒度，基礎(chǔ)服務(wù)、擴展服務(wù)、應用服務(wù)，同時需要定義服務(wù)接口；

A6：網(wǎng)絡(luò)拓撲定義；包括定義拓撲結(jié)構(gòu)、所需通信技術(shù)選擇；

A7：功能分配和服務(wù)部署；

A8：面向服務(wù)和面向信號的通信設(shè)計；

A9：開發(fā)（AP、CP、ROS、COTS等平臺選擇）、集成、測試；

對于SOA測試對象來說，是參照一種樹形結(jié)構(gòu)的方式進行測試的，如下圖所示。

首先，是需要進行整車層面分析，使得整個過程更加智能（如自動/輔助駕駛、人車監(jiān)測）、更加友好（如語音控制、娛樂沖浪）、更加靈活（如功能升級）；其次，是要進行系統(tǒng)層面分析，包括傳統(tǒng)基于信號的分布式功能實現(xiàn)，基于高內(nèi)聚低耦合的服務(wù)及服務(wù)組合實現(xiàn)，實現(xiàn)混合異構(gòu)。

在下一層是進行部件層面分析，包含ECU功用和形態(tài)分析，即實現(xiàn)“階層”分化。首先是核心階層、大腦級，包含域控制器、計算平臺多系統(tǒng)多處理器AP+CP，應用服務(wù)的提供者和消費者，大網(wǎng)關(guān)。橋梁中樞，新生代的區(qū)域控制器（VIU類），大量通信端口與IO同時存在，CP；區(qū)域網(wǎng)關(guān)/代理網(wǎng)關(guān)（S2S），兼顧區(qū)域部分控制功能，提供基本服務(wù)和擴展服務(wù)。延續(xù)過度，夾心層：底盤控制、被動安全類，典型嵌入式系統(tǒng)，功能安全即實時性要求高的系統(tǒng)；終端層包含傳感器及執(zhí)行器等。

2、基于SOA服務(wù)的終端測試方法論

對于SOA的測試來說，首先需要建立和適配測試規(guī)范。我們知道，整個測試的分層包括部件、系統(tǒng)、實車。其中部件和系統(tǒng)級別包括驗證功能等行為是否與需求規(guī)范一致；對于實車來說需要確認是否滿足用戶、法律法規(guī)等需求。

測試的關(guān)鍵是基于需求規(guī)范、用戶使用、行業(yè)法規(guī)和標準角度開發(fā)測試用例；基于經(jīng)驗和場景開發(fā)測試用例和被測對象。增量和變量需求包括新車載通信技術(shù)SOME/IP、DDS、TSN、同步CAN等；新增測試類別包括服務(wù)接口測試；新增形態(tài)和載體包括服務(wù)、S2S、異構(gòu)型域控/HPC、ZCU/VIU/PDC；新功能和應用場景包括個性化配置、遠程診斷、網(wǎng)絡(luò)/數(shù)據(jù)安全等。

整個測試規(guī)范的開發(fā)包括，新的車載通信技術(shù)測試、服務(wù)接口測試、服務(wù)“邏輯”測試。

這三大測試包括SOME/IP中的TC8的協(xié)議一致性測試、基于自定義需求規(guī)范和配置規(guī)范，開發(fā)測試規(guī)范，源自經(jīng)驗的魯棒性和場景測試；DDS中有基于自定義需求規(guī)范和配置規(guī)范，開發(fā)測試規(guī)范，如端到端延時、QoS配置不兼容等；TSN中針對AS、開發(fā)測試規(guī)范及啟動、延遲、穩(wěn)定性等方面的測試。服務(wù)接口測試包含基于服務(wù)接口規(guī)范開發(fā)基礎(chǔ)服務(wù)、擴展服務(wù)和應用服務(wù)接口定義的一致性測試，消息時序、數(shù)據(jù)合法性和魯棒性測試。服務(wù)邏輯測試主要是按照不同層級的需求建立部件級、系統(tǒng)級和實車級測試規(guī)范，越向上層，測試用例復用度越高?；赟OA特點，將實現(xiàn)機制、應用場景相結(jié)合，在不同層級增加測試用例，如可引起資源消耗場景，端到端服務(wù)穩(wěn)定性和交互響應性能測試，服務(wù)與信號轉(zhuǎn)換的性能測試。

如何搭建SOA的測試環(huán)境呢？

首先，新架構(gòu)下面的ECU“階層”分化，傳統(tǒng)“三大件”（包括底盤、車身、動力）控制模式從原始的感知控制一體機朝向功能實現(xiàn)“高內(nèi)聚”&“低耦合”的趨勢，軟件迭代越來越快，ICT等行業(yè)的實現(xiàn)技術(shù)和流程技術(shù)將更多的注入到整個變化挑戰(zhàn)中。

其影響是在部件級測試中，針對核心控制器的自動化測試更重要，而測試環(huán)境的復雜度取決于ECU處于何種階層。系統(tǒng)級測試則更為重要，環(huán)境復雜取決于功能實現(xiàn)方式和分配方案。整車級測試是對傳統(tǒng)大VV HIL將一定程度弱化。通常，HIL測試系統(tǒng)常規(guī)硬件IO的比重大幅降低，通信資源類型和數(shù)量更多，特殊需求采用特殊方案；如TSN、LVDS等專門的通信測試。而對于HIL測試系統(tǒng)軟件及工程開發(fā)而言，測試系統(tǒng)軟件的適應性、擴展性更為關(guān)鍵，這主要可以降低二次開發(fā)工作量：如對SOME/IP、DDS、HTTP、MQTT等協(xié)議支持。另一方面，仿真環(huán)境開發(fā)工作將增加：如需要搭建SOME/IP、DDS“參考ECU”的“交互行為”開環(huán)模型。對CI/CT的支持：包括系統(tǒng)遠程/云端控制、實時監(jiān)測和自我保護；支持被測對象的遠程刷寫和編碼；支持軟件迭代變更點與測試范圍的關(guān)聯(lián)等。

對于整個SOA測試而言，其測試手段主要包括虛擬ECU測試技術(shù)，其中需要了解實現(xiàn)原理、其適應對象分析、前提條件分析、實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建等。同時使用汽車行業(yè)主流工具鏈對前端模型、軟件代碼進行有效測試，同時除“在線”自動化測試外，基于數(shù)據(jù)的“離線”測試也成為可選和補充。為了保證測試顆粒度更細，可以通過將測試工作前移，快速構(gòu)建，適配性強，適應“適合于”汽車領(lǐng)域的敏捷開發(fā)。

如下圖表示了針對基于SOA服務(wù)模型開發(fā)過程中，典型的服務(wù)接口測試規(guī)范實例?？梢钥闯稣w的SOA測試規(guī)范、步驟和需求結(jié)果。

總結(jié)

本文首先對基于SOA的集中式域控制器設(shè)計邏輯、架構(gòu)進行了描述，并且對于該設(shè)計將如何滿足第二部分對SOA的有效性測試進行了關(guān)聯(lián)。SOA的整個開發(fā)過程需要進行類似數(shù)據(jù)閉環(huán)，即從設(shè)計、開發(fā)到測試的整個流程都需要有完整的關(guān)聯(lián)。如果是合作開發(fā)的模式，需要分清主機廠和供應商之間的責任界定，確保最終的測試結(jié)果滿足開發(fā)需求預期。當然，無論從開發(fā)還是測試，整個基于服務(wù)的工具鏈應該確保一致性，避免出現(xiàn)邊緣化不一致導致的結(jié)果偏差。?