軟件定義了當(dāng)前和未來車輛的最先進功能，從智能座艙、信息娛樂到先進的駕駛輔助系統(tǒng)。隨著越來越多的消費者期望這些功能時刻保持最新——就像他們智能手機上的應(yīng)用程序一樣，主機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)和國家對使用售后軟件更新的要求，以使車輛符合自動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)上運行的。一輛汽車包含超過80個這樣的ECU，由一個巨大的蜘蛛網(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，線束必須手動放入車身，并通過工人手動連接到所有ECU。汽車售出后，幾乎不可能再做任何改變。

ECU上運行的軟件也是一樣，當(dāng)主機廠完成各個部件的驗證后，這些部件就被認為是最終產(chǎn)品，除了常規(guī)維修外，不會再被碰觸。

開發(fā)過程按順序進行。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、軟件設(shè)計、樣件測試、和報價投標(biāo)。中標(biāo)后開始按照主機廠的企標(biāo)進行軟件修改，然后進行臺架測試、耐久測試、DV測試、道路測試，最后是車輛公告和量產(chǎn)。每個開發(fā)階段都必須在下一個開發(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)人員必須為每個新硬件平臺構(gòu)建全新的軟件，因為他們無法在這些平臺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立的開發(fā)時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，在進行更改時無需對整個車輛進行重新驗證。通過解耦，軟件模塊可以在車輛的整個生命周期內(nèi)更容易地接受更新，并且可以在不同的硬件平臺上運行。

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

在大型的計算平臺或域控制器上，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，實現(xiàn)軟件和硬件不受干擾，同時允許制造商減少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，主機廠可以更好地控制定義車輛的軟件。例如主機廠和他們的合作伙伴今天指定的軟件功能可以在幾個月后用于生產(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應(yīng)用程序的更新速度，功能更接近消費者的期望。當(dāng)然，主機廠會在某些領(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，比如安全補丁或自動駕駛中的一個小問題的修復(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，解耦允許主機廠采用現(xiàn)代的DevOps方法和工具進行軟件開發(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，同時提高軟件質(zhì)量，并允許更多的團隊貢獻一個透明的過程。CI/CD使小型的、自主的團隊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代碼創(chuàng)造一個反饋循環(huán)。

此外，通過標(biāo)準化工具鏈，oem可以使所有內(nèi)部團隊以及合作伙伴的開發(fā)實踐保持一致。獨立的團隊可以創(chuàng)建、擁有和更新應(yīng)用程序，標(biāo)準api保持了這些應(yīng)用程序的獨立性，同時允許它們與其他團隊的軟件自動集成。

CI/CD之后，建立一個統(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集成他們的最新代碼并將其部署到硬件在環(huán)測試平臺中或任何站點的測試汽車環(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)作進入所有工具鏈，以實現(xiàn)治理和安全性。

另外擁有一個使用標(biāo)準 API 的平臺，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)建可以針對不同硬件配置進行編譯的軟件功能，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)人員將最強大的軟件版本推送到該領(lǐng)域的所有車輛，以便消費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)代碼并行運行，系統(tǒng)可以報告測試代碼的執(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)先驗證更改。如果軟件需要更廣泛的驗證——也許是因為它對安全至關(guān)重要——開發(fā)人員將在測試車隊的車輛中運行代碼。無論哪種方式，當(dāng)驗證完成時，更新將作為生產(chǎn)代碼推送回車輛。

解耦是一個根本性的變化，但它可以從較小的計劃開始——例如，組建小型自治團隊來開發(fā)可以在同一域控制器上獨立運行的軟件。通過采用自動化工具，開發(fā)人員可以通過標(biāo)準 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，在目前獨立的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)團隊之間建立新的組織接口，來實現(xiàn)真正的軟件即產(chǎn)品和軟件即服務(wù)戰(zhàn)略。