汽車行業(yè)正經(jīng)歷前所未有的變革，而軟件驅(qū)動的汽車創(chuàng)新使從業(yè)者能夠更快地適應(yīng)市場需求變化，實(shí)現(xiàn)模塊化、持續(xù)迭代的創(chuàng)新。Sonatus是一家軟件定義汽車領(lǐng)域的公司，通過提供加速車輛軟件創(chuàng)新的技術(shù)和解決方案，旨在助力車廠及其生態(tài)系統(tǒng)地快速創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車。

依托于硬件的能力，汽車軟件創(chuàng)新需要構(gòu)建高效的軟件基礎(chǔ)設(shè)施，這樣的軟件基礎(chǔ)設(shè)施需要具有靈活性、互操作性和動態(tài)性。在與客戶多年的合作過程中，Sonatus憑借其積累的豐富經(jīng)驗(yàn)打造了Foundation基礎(chǔ)平臺。9月21日，在蓋世汽車主辦的2023第三屆智能汽車域控制器與中央計(jì)算平臺創(chuàng)新峰會上，據(jù)Sonatus中國區(qū)售前技術(shù)總監(jiān)王石介紹，該平臺采用模塊化設(shè)計(jì)，能夠使OEM專注于差異化功能和應(yīng)用，從而加速將產(chǎn)品推向市場。此外，該平臺還具備減少總成本、面向未來的車輛架構(gòu)設(shè)計(jì)等優(yōu)勢。

王石｜Sonatus中國區(qū)售前技術(shù)總監(jiān)

以下為演講內(nèi)容整理：

近年來，汽車發(fā)展日新月異，行業(yè)中的各位同仁也在整車電子電氣架構(gòu)、智能座艙、自動駕駛領(lǐng)域鉚足干勁，并取得了巨大進(jìn)步。當(dāng)下，汽車不僅是交通工具，也是具備了強(qiáng)大的SOA服務(wù)及高性能算力和移動的計(jì)算中心。

軟件是開發(fā)汽車新能力的關(guān)鍵因素之一

Sonatus是一家軟件定義汽車領(lǐng)域的公司，創(chuàng)立多年來，致力于開發(fā)軟件平臺和軟件產(chǎn)品幫助汽車行業(yè)的客戶在汽車軟件方面加速創(chuàng)新。

現(xiàn)在，車輛越來越智能，車上擁有越來越高性能的算力、冗余的存儲。依托于硬件能力，汽車軟件創(chuàng)新需要構(gòu)建高效的軟件基礎(chǔ)設(shè)施，同時軟件基礎(chǔ)設(shè)施需要具有靈活性，能支持電子電氣架構(gòu)的不斷發(fā)展；此外，基礎(chǔ)設(shè)施需要具有互操作性，能夠允許跨域通訊和集成新的應(yīng)用程序的功能；最后，基礎(chǔ)設(shè)施需要具有動態(tài)性，滿足未來車輛不斷變化地需求。

針對以上要求，軟件基礎(chǔ)設(shè)施在靈活性方面能夠靈活配置車輛和網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)和CAN 總線的橋接；支持動態(tài)的交換和路由；支持流量分段和隔離；支持?jǐn)?shù)據(jù)平面和共治控制平面的分離；以及內(nèi)置彈性和冗余等。

在互操作性方面具備支持應(yīng)用程序的可移植性和互操作性，能夠具備全網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和資源共享，如計(jì)算、存儲、數(shù)據(jù)安全、SOA服務(wù)等，需要具備分布式甲酸和微服務(wù)，如容器化、可集成的服務(wù)等。

在動態(tài)性方面，軟件基礎(chǔ)設(shè)施需要具備動態(tài)管理車輛基礎(chǔ)設(shè)施的功能，具備基于策略的配置管理，能夠支持基于云的訪問和控制，并且能夠?qū)崟r、持續(xù)的車輛功能更新。

Sonatus Foundation基礎(chǔ)平臺

在與客戶多年的合作過程中，Sonatus積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，由此打造了Foundation基礎(chǔ)平臺，首先該平臺采用了模塊化設(shè)計(jì)，可以很好地適應(yīng)車廂的電子電氣架構(gòu)，讓客戶專注在差異化的功能和更新，加快他們產(chǎn)品開發(fā)的速度及推向市場。

其次，F(xiàn)oundation采用輕量級、使用配置策略隨時更新軟件基礎(chǔ)架構(gòu)，可以減少對昂貴的新軟件開發(fā)和 OTA 的需求。

最后，整體架構(gòu)設(shè)計(jì)面向未來的車輛架構(gòu)，比較靈活，能夠很好的滿足不斷變化的車輛軟件基礎(chǔ)設(shè)施需求，允許過渡到區(qū)域和中央計(jì)算架構(gòu)。

下圖是Sonatus Foundation的總體實(shí)現(xiàn)，包括云端和車端兩部分，在云端已經(jīng)有完整UI交互界面和API接口，可以與客戶的云端系統(tǒng)集成，用于策略配置、數(shù)據(jù)采集，場景化功能、自動化編排以及網(wǎng)絡(luò)安全策略等。

在車端，我們的軟件可以集成在車內(nèi)高性能ECU的AP處理器，如中央網(wǎng)關(guān)、域控制器，以及中央計(jì)算平臺；也可以集成在MCU中，以實(shí)現(xiàn)分布式和更精細(xì)的控制。

圖源：演講嘉賓材料

Sonatus Foundation 的具體服務(wù)

總體來看，F(xiàn)oundation包括云端基礎(chǔ)服務(wù)模塊和車端基礎(chǔ)服務(wù)模塊，在云端提供基礎(chǔ)云服務(wù)，基礎(chǔ)云服務(wù)主要用來動態(tài)管理車端的基礎(chǔ)服務(wù)模塊；在車端有四個基礎(chǔ)服務(wù)，分別是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)、基礎(chǔ)應(yīng)用服務(wù)、基礎(chǔ)安全服務(wù)。以下我將展開介紹每個服務(wù)模塊。

 圖源：演講嘉賓材料

第一個是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，主要管理車輛上所有的網(wǎng)絡(luò)，包括CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)等。首先我們可以根據(jù)需求對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行靈活的配置和調(diào)整。同時，還可以動態(tài)的創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，支持APN的隔離。另外，該模塊支持動態(tài)配置，可以根據(jù)不同場景和應(yīng)用的需要，對通訊網(wǎng)絡(luò)流量實(shí)現(xiàn)配置，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能的最佳。

其次，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊含有車云通訊組件，實(shí)現(xiàn)了車端和云端的安全通訊，以及高效的通訊協(xié)議的接口，車云通訊還可以管理車端到云端的無線蜂窩數(shù)據(jù)?；A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)還可以支持網(wǎng)絡(luò)流量的塑性，可以配置混合的關(guān)鍵流量，應(yīng)用程序的隊(duì)列，可以配置網(wǎng)絡(luò)通訊的速率，以及網(wǎng)絡(luò)通訊的數(shù)據(jù)上限。

最后，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊還支持多層次的網(wǎng)絡(luò)安全，針對虛擬局域網(wǎng)、地址轉(zhuǎn)換列表、網(wǎng)絡(luò)防護(hù)加域名系統(tǒng)等。該模塊的目標(biāo)是高效管理車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，通過云端配置為每輛車及整個車隊(duì)提供高效的網(wǎng)絡(luò)管理，使車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)始終處于高效、安全以及可靠的狀態(tài)。

第二個是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，其中包括四個較重要的組件：

1、網(wǎng)絡(luò)共享存儲。該功能基于車載以太網(wǎng)的功能開發(fā)，我們在車端提供了非常高效、經(jīng)濟(jì)的車輛數(shù)據(jù)存儲方案，另外還集成了車載數(shù)據(jù)庫，使應(yīng)用程序可以靈活地存儲和訪問車輛數(shù)據(jù)。該組件不僅可以提高車輛數(shù)據(jù)的可用性，也為一些數(shù)據(jù)驅(qū)動的應(yīng)用提供了有力的支持。

2、動態(tài)DBC組件。我們在車端能夠支持DBC文件的動態(tài)配置，使車內(nèi)的應(yīng)用程序可以靈活的訪問車輛的CAN總線數(shù)據(jù)。

3、日志分析組件。目前，整車的日志數(shù)據(jù)已成為車輛數(shù)據(jù)的重要部分，我們的日志分析組件可以支持精準(zhǔn)查詢?nèi)嚾罩緮?shù)據(jù)，可以支持多種格式的日志文件。另外還可以支持邊緣分析，減少云端的處理開銷。在車端進(jìn)行大量的日志分析還有助于提前發(fā)現(xiàn)車輛的問題。

4、診斷管理組件，診斷管理是保持車輛健康重要的環(huán)節(jié)，我們可以支持標(biāo)準(zhǔn)診斷的協(xié)議，通過 IP (DoIP)、SOVD、UDS 進(jìn)行診斷，可以幫助應(yīng)用程序靈活獲取到車上關(guān)鍵的診斷數(shù)據(jù)。

第三個是基礎(chǔ)應(yīng)用服務(wù)模塊，包括兩個重要的組件，一個是SOA管理組件，另一個是容器管理組件。SOA話題在業(yè)界討論較久，目前也是汽車軟件的重要組成部分。我們的SOA管理軟件通過云端動態(tài)配置，可以將任何傳統(tǒng)信號轉(zhuǎn)變?yōu)?SOA 服務(wù)，也就是信號轉(zhuǎn)服務(wù)S2S；同時該組件可以管理和控制對服務(wù)的訪問；另外，該組件還可以對于SOA的通信過程進(jìn)行監(jiān)控，如果發(fā)生相應(yīng)的通訊錯誤，也可以使通訊的過程從錯誤中恢復(fù)過來。

對于容器管理而言，容器化是現(xiàn)代應(yīng)用程序部署的關(guān)鍵方法，我們的容器管理組件同樣可以在云端進(jìn)行動態(tài)配置，將舊應(yīng)用程序和新應(yīng)用程序進(jìn)行容器化，高效部署在車端。管理組件自身在車端占用的資源非常少，能夠很好的滿足車端資源比較緊張的嵌入式環(huán)境；我們的組件可以管理應(yīng)用程序生命周期，以及管理容器內(nèi)應(yīng)用程序的運(yùn)行狀況?，F(xiàn)在智能汽車的發(fā)展，中央計(jì)算平臺、域控制器算力的性能越來越強(qiáng)，接近服務(wù)器的性能。在未來車端進(jìn)行應(yīng)用程序容器化的部署將成為一種趨勢，容器化會成為真正實(shí)現(xiàn)以云原生開發(fā)、持續(xù)集成、持續(xù)部署的開發(fā)方式。容器化將大大提升軟件開發(fā)效率，Sonatus開發(fā)的容器化組件目標(biāo)是滿足未來車輛軟件對于容器化的需求。

第四個是基礎(chǔ)安全防護(hù)服務(wù)模塊，包括兩個主要組件，一個是統(tǒng)一的入侵防護(hù)系統(tǒng)，主要用于車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)安全威脅的保護(hù)。Sonatus基于多年的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了一些算法，能夠使我們的防護(hù)系統(tǒng)自適應(yīng)新出現(xiàn)的威脅，而不需要重新部署算法；同時，我們的組件可以與第三方安全組件做補(bǔ)充，形成多層次的安全防護(hù)體系。另一個是ECU監(jiān)控代理，主要監(jiān)控ECU運(yùn)行的狀況，如CPU運(yùn)行情況、內(nèi)存消耗情況等。

總之，Sonatus Foundation軟件基礎(chǔ)設(shè)施可以很好地支持未來區(qū)域控制器架構(gòu)方案，可以對區(qū)域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，對關(guān)鍵流量動態(tài)配置以滿足應(yīng)用要求，另外支持TSN，能滿足高精度、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)通訊。我們還可以支持跨區(qū)域的綜合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，保證關(guān)鍵任務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，目標(biāo)是最大限度提高SOA應(yīng)用程序性能。總的來說，我們的方案是為將來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和性能提供可靠性。

基于Foundation的應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)

Sonatus在比較高效的Foundation平臺之上打造了兩個不錯的應(yīng)用產(chǎn)品，第一個應(yīng)用產(chǎn)品是數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品，可以進(jìn)行動態(tài)的車輛數(shù)據(jù)采集，不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集內(nèi)置固化在車端的方法，我們的采集方法在云端動態(tài)配置，配置需要采集的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)數(shù)量、采集時間、采集精度等，將這些配置形成類似配置文件的方式，動態(tài)更新到車內(nèi)，從而靈活地改變車端采集行為。

這套方案帶來的明顯優(yōu)勢在于如果未來車廠有百萬輛車規(guī)模下，該方案可大大減少通訊費(fèi)用，以及云端存儲數(shù)據(jù)的費(fèi)用。另外一個基于Foundation構(gòu)建的創(chuàng)新產(chǎn)品——Automator。該產(chǎn)品完全支持無代碼開發(fā)車輛的功能，在云端會有場景編排界面，形成任務(wù)編排的配置文件，再通過云端下發(fā)到車端，車端有Automator相應(yīng)的執(zhí)行引擎可以對云端編排的任務(wù)進(jìn)行解析、運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)車輛新的功能當(dāng)整車具備了原子化的功能或SOA服務(wù)功能，Automator可以成為無代碼車輛功能自動化的開發(fā)平臺。從客戶層面而言，使用Automator不但可以快速完成車輛新功能的開發(fā)，在車輛上市前支持域控，支持中央計(jì)算平臺自動化的功能集成測試。還可以在車輛上市后，產(chǎn)生一種商業(yè)模式，把Automator的云端編輯功能形成類似于用戶的功能，推送到用戶APP上，讓用戶自由選擇使用新功能，增加用戶對車廠的黏性。

（以上內(nèi)容來自Sonatus中國區(qū)售前技術(shù)總監(jiān)王石于2023年9月21-22日在2023第三屆智能汽車域控制器與中央計(jì)算平臺創(chuàng)新峰會發(fā)表的《加速創(chuàng)變 軟件驅(qū)動的汽車創(chuàng)新與量產(chǎn)實(shí)踐》主題演講。）

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