軟件定義了當(dāng)前和未來車輛的最先進(jìn)功能，從智能座艙、信息娛樂到先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)。隨著越來越多的消費(fèi)者期望這些功能時(shí)刻保持最新——就像他們智能手機(jī)上的應(yīng)用程序一樣，主機(jī)廠及其合作伙伴需要自由地通過OTA來滿足這些期望，這些更新貫穿車輛的整個(gè)生命周期。

將軟件與硬件分離解耦提供了這種自由。另外它還使 OEM 能夠滿足全球各地區(qū)和國家對(duì)使用售后軟件更新的要求，以使車輛符合自動(dòng)駕駛和其他功能的最新法規(guī)。

01.傳統(tǒng)方法

過去供應(yīng)商開發(fā)的軟件都是在特定的、專門的電子控制單元(ECU)上運(yùn)行的。一輛汽車包含超過80個(gè)這樣的ECU，由一個(gè)巨大的蜘蛛網(wǎng)般的線束連接電力和汽車總線系統(tǒng)，線束笨重(通常連起來有幾公里長)，還通常需要手工組裝。在生產(chǎn)過程中，線束必須手動(dòng)放入車身，并通過工人手動(dòng)連接到所有ECU。汽車售出后，幾乎不可能再做任何改變。

ECU上運(yùn)行的軟件也是一樣，當(dāng)主機(jī)廠完成各個(gè)部件的驗(yàn)證后，這些部件就被認(rèn)為是最終產(chǎn)品，除了常規(guī)維修外，不會(huì)再被碰觸。

開發(fā)過程按順序進(jìn)行。首先是產(chǎn)品定義和需求階段，該階段至少在生產(chǎn)開始前五年開始——隨后是硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、樣件測試、和報(bào)價(jià)投標(biāo)。中標(biāo)后開始按照主機(jī)廠的企標(biāo)進(jìn)行軟件修改，然后進(jìn)行臺(tái)架測試、耐久測試、DV測試、道路測試，最后是車輛公告和量產(chǎn)。每個(gè)開發(fā)階段都必須在下一個(gè)開發(fā)階段開始之前完成，也就是我們常用的瀑布開發(fā)模式。

另外如果硬件發(fā)生變化，開發(fā)人員必須為每個(gè)新硬件平臺(tái)構(gòu)建全新的軟件，因?yàn)樗麄儫o法在這些平臺(tái)之間有效地重用代碼。

02.軟硬件解耦的優(yōu)勢

在解耦的體系結(jié)構(gòu)中，硬件和軟件可以按照各自獨(dú)立的開發(fā)時(shí)間線和更新周期自由發(fā)展。此外，不同的軟件模塊使用不同的技術(shù)相互解耦，形成了我們所說的軟件模塊之間互不干擾的自由。這種分離將軟件更改的影響降到最低，并且在可能的情況下，在進(jìn)行更改時(shí)無需對(duì)整個(gè)車輛進(jìn)行重新驗(yàn)證。通過解耦，軟件模塊可以在車輛的整個(gè)生命周期內(nèi)更容易地接受更新，并且可以在不同的硬件平臺(tái)上運(yùn)行。

這種方法也意味著，開發(fā)人員可以更容易地整合或升級(jí)軟件，也意味著方便將ECU的功能整合到大型的計(jì)算平臺(tái)或者是域控制器上去。

在大型的計(jì)算平臺(tái)或域控制器上，可以將傳統(tǒng) IT 服務(wù)器和云世界的好處引入車輛。在這些平臺(tái)上，軟件應(yīng)用程序共享資源，有效地支持相同或更高的處理能力，實(shí)現(xiàn)軟件和硬件不受干擾，同時(shí)允許制造商減少ECU的數(shù)量、外殼和布線，以降低成本、重量和復(fù)雜性。

隨著軟件與硬件的分離，主機(jī)廠可以更好地控制定義車輛的軟件。例如主機(jī)廠和他們的合作伙伴今天指定的軟件功能可以在幾個(gè)月后用于生產(chǎn)中的車輛或使用不同硬件的領(lǐng)域，而不是提前3到5年指定要求，這相當(dāng)于在消費(fèi)電子領(lǐng)域處理方式。采用這種方式后更接近今天的智能手機(jī)應(yīng)用程序的更新速度，功能更接近消費(fèi)者的期望。當(dāng)然，主機(jī)廠會(huì)在某些領(lǐng)域保持較低的更新頻率，比如安全功能。還有一些領(lǐng)域需要非常快速的更新，比如安全補(bǔ)丁或自動(dòng)駕駛中的一個(gè)小問題的修復(fù)，已獲是座艙的新功能。

03.更好的軟件開發(fā)流程

同樣重要的是，解耦允許主機(jī)廠采用現(xiàn)代的DevOps方法和工具進(jìn)行軟件開發(fā)。持續(xù)集成和持續(xù)部署(CI/CD)，以及持續(xù)測試，是加速開發(fā)的關(guān)鍵，同時(shí)提高軟件質(zhì)量，并允許更多的團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)一個(gè)透明的過程。CI/CD使小型的、自主的團(tuán)隊(duì)能夠通過頻繁的迭代開發(fā)軟件，盡早且經(jīng)常地集成和測試代碼，從而為快速添加特性和改進(jìn)代碼創(chuàng)造一個(gè)反饋循環(huán)。

此外，通過標(biāo)準(zhǔn)化工具鏈，oem可以使所有內(nèi)部團(tuán)隊(duì)以及合作伙伴的開發(fā)實(shí)踐保持一致。獨(dú)立的團(tuán)隊(duì)可以創(chuàng)建、擁有和更新應(yīng)用程序，標(biāo)準(zhǔn)api保持了這些應(yīng)用程序的獨(dú)立性，同時(shí)允許它們與其他團(tuán)隊(duì)的軟件自動(dòng)集成。

CI/CD之后，建立一個(gè)統(tǒng)一的、基于云的工具鏈，世界各地的開發(fā)人員可以在其中自動(dòng)集成他們的最新代碼并將其部署到硬件在環(huán)測試平臺(tái)中或任何站點(diǎn)的測試汽車環(huán)境。原始設(shè)備制造商、供應(yīng)商和其他第三方可以通過單一管理視圖協(xié)作進(jìn)入所有工具鏈，以實(shí)現(xiàn)治理和安全性。

另外擁有一個(gè)使用標(biāo)準(zhǔn) API 的平臺(tái)，允許公司在單一中央源中管理系統(tǒng)中所有內(nèi)容的車輛功能。該平臺(tái)包含車輛中所有模塊的接口模型，以及到不同車輛硬件架構(gòu)的映射。這意味著開發(fā)人員可以創(chuàng)建可以針對(duì)不同硬件配置進(jìn)行編譯的軟件功能，而無需更改功能本身。

04.總結(jié)

解耦還利用了OTA功能，允許開發(fā)人員將最強(qiáng)大的軟件版本推送到該領(lǐng)域的所有車輛，以便消費(fèi)者始終擁有車輛硬件可以支持的最佳功能。

開發(fā)人員甚至可以在現(xiàn)場使用車輛來幫助他們持續(xù)改進(jìn)軟件。通過“影子測試”，測試代碼可以在每輛車上與生產(chǎn)代碼并行運(yùn)行，系統(tǒng)可以報(bào)告測試代碼的執(zhí)行情況，并將數(shù)據(jù)上傳到云端。分析師可以將數(shù)據(jù)與來自其他車輛的數(shù)據(jù)相結(jié)合，使用結(jié)果通知測試代碼的更改，并在云中預(yù)先驗(yàn)證更改。如果軟件需要更廣泛的驗(yàn)證——也許是因?yàn)樗鼘?duì)安全至關(guān)重要——開發(fā)人員將在測試車隊(duì)的車輛中運(yùn)行代碼。無論哪種方式，當(dāng)驗(yàn)證完成時(shí)，更新將作為生產(chǎn)代碼推送回車輛。

解耦是一個(gè)根本性的變化，但它可以從較小的計(jì)劃開始——例如，組建小型自治團(tuán)隊(duì)來開發(fā)可以在同一域控制器上獨(dú)立運(yùn)行的軟件。通過采用自動(dòng)化工具，開發(fā)人員可以通過標(biāo)準(zhǔn) API 逐步集成這些應(yīng)用程序。

這種變化要求我們轉(zhuǎn)變思維方式，在目前獨(dú)立的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)之間建立新的組織接口，來實(shí)現(xiàn)真正的軟件即產(chǎn)品和軟件即服務(wù)戰(zhàn)略。