基于汽车开放系统架构的汽车电子云制造架构研究

云制造技术由于具有操作简便、功能种类多及安全、廉价等优势，越来越受到高度关注。本文主要对基于汽车开放系统架构的汽车电子云制造架构进行了研究，首先阐述了汽车电子云制造架构的重要性及汽车电子标准AUTOSAR及实时SOA，分析了汽车电子系统云制造构架的设计，结合汽车制造的实际情况，探讨了汽车电子云制造架构的应用，旨在加强云技术的应用，提高汽车电子系统设计质量，促进我国汽车制造业的发展。

【关键词】汽车 开放系统架构 汽车电子 云制造

近些年来，我国汽车制造业发展较快，在科学技术的推动下，人们对汽车的制造标准越来越高。汽车制造是一个程序较为复杂的过程，需要用到数量众多的集成电路和电子控制单元。目前，在对汽车的运行和开发中，“烟囱式”是一种最为常见的方法。科学技术日新月异，汽车在发挥其基本性能的基础上逐渐向智能化、娱乐化和舒适度更高的方向发展，而且电子装置也越来越多，因而无形当中增加了汽车的制造难度。为了满足现代化汽车行业的发展要求，云制造技术应用而生。

1 汽车电子云制造架构的重要性

汽车电子云制造架构能够提供出高质量的服务，因而越来越受到高度重视。为了更好的使其发挥出效能，可以对其进行按需管理。凭借云服务，从而建立起一整套具有系统性的资源组织、资源获取与资源合理使用的方式，实现各种资源的优化配置，提高资源的增值效益，同时践行了绿色制造的理念。服务资源爆炸是云制造发展过程中不可避免出现的问题，服务有序化是解决该问题的重要途径之一。在汽车制造过程中，经常会采用购买资源的方式来满足多方的需求，这种方式尽管具有一定便捷性，但是很容易造成多种资源的浪费。而在汽车电子云制造的建设中，采用集约化、智能化等现代化的制造工艺，能够提高资源的利用率，更加直接的满足用户的需求，节约资源，促进汽车制造业的服务转型。

2 汽车电子标准AUTOSAR及实时SOA

2.1 汽车电子标准

汽车电子标准AUTOSAR中明确指出了汽车电子软件开发和优化方法，这套标准具有系统化和全面性，可以应用到不同类型的汽车开发平台，有利于提高电子软件的利用率，降低开发成本。现阶段，汽车制造中的电子系统，在AUTOSAR标准影响下，逐步向集成化、模块化、接口可控化及系统可扩展化方向发展，使得汽车电子系统具有更高的性能。

2.2 实时SOA

在汽车制造过程中，经常会用SOA来表示软件构件设计与集成基础模板。实时SOA作为一种基础模板，得到了业内人士的高度认可，因而在汽车电子系统设计与制造中得到了广泛推广与使用。实时SOA在云计算机系统构架中作为一种基础性构件，主要提供出了各种所需的服务。当前，实时SOA已经逐步在各行各业中渗透，其性能也受到高度重视。实时SOA的提出与应用，有效弥补了实时软件在体系构架上存在的缺陷。

3 汽车电子系统云制造构架的设计

电子标准AUTOSAR实施，是对运行总线的一种扩充，并与实时SOA相互配合使用，从而改变了汽车车载的封闭性环境，为云制造的实现创造了有利条件。但是两个系统在相互对接使用时，并没有对服务请求、服务调用频率及协议适配器等方面的内容进行描述，这些都是云制造环境下，实现汽车电子云制造构架的重要影响因素，下文对有关内容进行分析。

3.1 服务请求叙述

电子标准AUTOSAR的设计与使用，离不开SOA 和Web等服务语言的支持，并要在相关制度标准的约束下，形成特定协议标准。近几年，随着信息技术的不断发展，汽车电子云制造体系架构由三个部分组成，即对基本操作信息的描述、约束操作信息的描述及操作服务质量信息的描述。具体内容如图1所示。

在该系统架构中，每部分的信息都能够进行相应的服务性描述语言，在该模型基础上，对各种语言表示进行定义，并实现了其特有的功能，对各种操作进行了有效指示。由于电子标准AUTOSAR也是在可扩展标记语言的规范基础上得以实现，因而相关的服务内容及描述会很容易被协议的适配器所接受，并且还可以被解析成WSDL的标准文档。

3.2 服务调用频率

我们知道，调用协议的适用性、安全性及执行性是汽车开发系统实现电子云制造构架的关键性影响因素。通常情况下，车载环境中的远程调控主要有两种方式，即简单对象访问协议和表象化状态转化协议。

3.3 协议适配器

在AUTOSAR描述与WSDL的描述影响下，多种服务协议能够相互转化。通过上文对服务协议相关内容的分析可以知道，协议扩展需要在满足文档功能和安全性能的基础上实现，并要对其中种类的描述进行分析，进而可以形成具有标准形式的文档，在网络技术的支持下，对云环境提供多种服务请求。当云计算环境接受到了服务请求以后，就会自行进行查询与科学匹配，进而就会得到相应的服务集或者是服务。并把此作为了依据，根据请求地址的来源把相关的服务信息反馈到汽车的对应节点中，当汽车的节点收到了反馈信息以后，会自动根据请求内容作出服务分解与服务组装，对协议机械能转换。在这个过程中，能够把原本较为复杂的WSDL文档变化成能够被车载环境所适应和理解的AUTOSDL语言。通过所提供出的转换结果，车载环境可以进行远程调控，并不断重复结果反馈和协议调用转换的过程。通过多次试验，可以得到相应的REST和 SOAP协议，在对Byte和Float进行处理时，可以判断其对数据的处理能力。通过比较分析，可以得知，REST的数据处理能力要明显高于SOAP，因而在构建电子云制造构架时，REST是首先的服务调用协议。

4 汽车电子云制造架构的应用

通过上文对基于汽车开放系统架构的汽车电子云制造架构的设计分析，可以得知，我们对原有的电子标准AUTOSAR进行了不同程度的扩展，实现了AUTOSAR与SOA两个不同的容器，这两个容器能够分别对车载电子与云端软件的服务请求进行描述、组成、分发及协议转化，通过不同协议之间的有效转化与响应，从而能够使车载化环境和云计算环境相互融合，有利于实现云端计算与汽车制造的无缝对接。

我们在对汽车开放系统架构的汽车电子云制造架构的设计分析后可以知晓，汽车云制造架构的实现可以对汽车进行全方位有效的控制，但是要实现这些目标，需要利用控制器，并要对汽车的能量管理、电气安全、动力学控制、远程控制标定以及故障诊断进行全面分析。控制器系统的基础软件还包括了内存服务、系统服务、诊断服务和组件对象模型等内容，可以实现模拟输出、脉宽调制行业微控制等功能，合理应用这些功能，有利于汽车开放系统架构的汽车电子云制造架构设计的实现。

5 结束语

社会科学技术飞速发展，在现代化汽车制造生产过程中，人们的要求越来越高。娱乐性、安全性和可扩展性都是汽车必不可少的重要功能。在新时期的汽车制造生产，逐渐向服务性强、管理虚拟化及更人性化等方向迈进。要实现这些，都离不开云技术的大力支持，因而，我们要对汽车开放系统架构下的汽车电子云制造架构设计有足够重视，不断进行研究，在依托汽车电子标准AUTOSAR及实时SOA的基础上，不断突破创新，结合新时期人们对汽车功能的要求，不断加强研究与设计，提高汽车的系统性能，生产出功能更齐全、性能更好的汽车。

参考文献

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作者单位

华东交通大学 江西省南昌市 330013