Sonatus：加速创变，软件驱动的汽车创新与量产实践

汽车行业正经历前所未有的变革，而软件驱动的汽车创新使从业者能够更快地适应市场需求变化，实现模块化、持续迭代的创新。Sonatus是一家软件定义汽车领域的公司，通过提供加速车辆软件创新的技术和解决方案，旨在助力车厂及其生态系统地快速创新，从而实现软件定义汽车。

依托于硬件的能力，汽车软件创新需要构建高效的软件基础设施，这样的软件基础设施需要具有灵活性、互操作性和动态性。在与客户多年的合作过程中，Sonatus凭借其积累的丰富经验打造了Foundation基础平台。9月21日，在盖世汽车主办的2023第三届智能汽车域控制器与中央计算平台创新峰会上，据Sonatus中国区售前技术总监王石介绍，该平台采用模块化设计，能够使OEM专注于差异化功能和应用，从而加速将产品推向市场。此外，该平台还具备减少总成本、面向未来的车辆架构设计等优势。

王石｜Sonatus中国区售前技术总监

以下为演讲内容整理:

近年来，汽车发展日新月异，行业中的各位同仁也在整车电子电气架构、智能座舱、自动驾驶领域铆足干劲，并取得了巨大进步。当下，汽车不仅是交通工具，也是具备了强大的SOA服务及高性能算力和移动的计算中心。

软件是开发汽车新能力的关键因素之一

Sonatus是一家软件定义汽车领域的公司，创立多年来，致力于开发软件平台和软件产品帮助汽车行业的客户在汽车软件方面加速创新。

现在，车辆越来越智能，车上拥有越来越高性能的算力、冗余的存储。依托于硬件能力，汽车软件创新需要构建高效的软件基础设施，同时软件基础设施需要具有灵活性，能支持电子电气架构的不断发展；此外，基础设施需要具有互操作性，能够允许跨域通讯和集成新的应用程序的功能；最后，基础设施需要具有动态性，满足未来车辆不断变化地需求。

针对以上要求，软件基础设施在灵活性方面能够灵活配置车辆和网络，如以太网和CAN 总线的桥接；支持动态的交换和路由；支持流量分段和隔离；支持数据平面和共治控制平面的分离；以及内置弹性和冗余等。

在互操作性方面具备支持应用程序的可移植性和互操作性，能够具备全网基础设施和资源共享，如计算、存储、数据安全、SOA服务等，需要具备分布式甲酸和微服务，如容器化、可集成的服务等。

在动态性方面，软件基础设施需要具备动态管理车辆基础设施的功能，具备基于策略的配置管理，能够支持基于云的访问和控制，并且能够实时、持续的车辆功能更新。

Sonatus Foundation基础平台

在与客户多年的合作过程中，Sonatus积累了丰富的经验，由此打造了Foundation基础平台，首先该平台采用了模块化设计，可以很好地适应车厢的电子电气架构，让客户专注在差异化的功能和更新，加快他们产品开发的速度及推向市场。

其次，Foundation采用轻量级、使用配置策略随时更新软件基础架构，可以减少对昂贵的新软件开发和 OTA 的需求。

最后，整体架构设计面向未来的车辆架构，比较灵活，能够很好的满足不断变化的车辆软件基础设施需求，允许过渡到区域和中央计算架构。

下图是Sonatus Foundation的总体实现，包括云端和车端两部分，在云端已经有完整UI交互界面和API接口，可以与客户的云端系统集成，用于策略配置、数据采集，场景化功能、自动化编排以及网络安全策略等。

在车端，我们的软件可以集成在车内高性能ECU的AP处理器，如中央网关、域控制器，以及中央计算平台；也可以集成在MCU中，以实现分布式和更精细的控制。

图源:演讲嘉宾材料

Sonatus Foundation 的具体服务

总体来看，Foundation包括云端基础服务模块和车端基础服务模块，在云端提供基础云服务，基础云服务主要用来动态管理车端的基础服务模块；在车端有四个基础服务，分别是基础网络服务、基础数据服务、基础应用服务、基础安全服务。以下我将展开介绍每个服务模块。

图源:演讲嘉宾材料

第一个是基础网络服务，主要管理车辆上所有的网络，包括CAN网络、以太网络、无线网络等。首先我们可以根据需求对网络进行灵活的配置和调整。同时，还可以动态的创建虚拟网络，支持APN的隔离。另外，该模块支持动态配置，可以根据不同场景和应用的需要，对通讯网络流量实现配置，以实现网络性能的最佳。

其次，基础网络服务模块含有车云通讯组件，实现了车端和云端的安全通讯，以及高效的通讯协议的接口，车云通讯还可以管理车端到云端的无线蜂窝数据。基础网络服务还可以支持网络流量的塑性，可以配置混合的关键流量，应用程序的队列，可以配置网络通讯的速率，以及网络通讯的数据上限。

最后，基础网络服务模块还支持多层次的网络安全，针对虚拟局域网、地址转换列表、网络防护加域名系统等。该模块的目标是高效管理车内网络，通过云端配置为每辆车及整个车队提供高效的网络管理，使车内网络始终处于高效、安全以及可靠的状态。

第二个是基础数据服务，其中包括四个较重要的组件:

1、网络共享存储。该功能基于车载以太网的功能开发，我们在车端提供了非常高效、经济的车辆数据存储方案，另外还集成了车载数据库，使应用程序可以灵活地存储和访问车辆数据。该组件不仅可以提高车辆数据的可用性，也为一些数据驱动的应用提供了有力的支持。

2、动态DBC组件。我们在车端能够支持DBC文件的动态配置，使车内的应用程序可以灵活的访问车辆的CAN总线数据。

3、日志分析组件。目前，整车的日志数据已成为车辆数据的重要部分，我们的日志分析组件可以支持精准查询全车日志数据，可以支持多种格式的日志文件。另外还可以支持边缘分析，减少云端的处理开销。在车端进行大量的日志分析还有助于提前发现车辆的问题。

4、诊断管理组件，诊断管理是保持车辆健康重要的环节，我们可以支持标准诊断的协议，通过 IP 、SOVD、UDS 进行诊断，可以帮助应用程序灵活获取到车上关键的诊断数据。

第三个是基础应用服务模块，包括两个重要的组件，一个是SOA管理组件，另一个是容器管理组件。SOA话题在业界讨论较久，目前也是汽车软件的重要组成部分。我们的SOA管理软件通过云端动态配置，可以将任何传统信号转变为 SOA 服务，也就是信号转服务S2S；同时该组件可以管理和控制对服务的访问；另外，该组件还可以对于SOA的通信过程进行监控，如果发生相应的通讯错误，也可以使通讯的过程从错误中恢复过来。

对于容器管理而言，容器化是现代应用程序部署的关键方法，我们的容器管理组件同样可以在云端进行动态配置，将旧应用程序和新应用程序进行容器化，高效部署在车端。管理组件自身在车端占用的资源非常少，能够很好的满足车端资源比较紧张的嵌入式环境；我们的组件可以管理应用程序生命周期，以及管理容器内应用程序的运行状况。现在智能汽车的发展，中央计算平台、域控制器算力的性能越来越强，接近服务器的性能。在未来车端进行应用程序容器化的部署将成为一种趋势，容器化会成为真正实现以云原生开发、持续集成、持续部署的开发方式。容器化将大大提升软件开发效率，Sonatus开发的容器化组件目标是满足未来车辆软件对于容器化的需求。

第四个是基础安全防护服务模块，包括两个主要组件，一个是统一的入侵防护系统，主要用于车内网络安全威胁的保护。Sonatus基于多年的网络经验，开发了一些算法，能够使我们的防护系统自适应新出现的威胁，而不需要重新部署算法；同时，我们的组件可以与第三方安全组件做补充，形成多层次的安全防护体系。另一个是ECU监控代理，主要监控ECU运行的状况，如CPU运行情况、内存消耗情况等。

总之，SonatusFoundation软件基础设施可以很好地支持未来区域控制器架构方案，可以对区域网络进行配置，对关键流量动态配置以满足应用要求，另外支持TSN，能满足高精度、高可靠性的网络通讯。我们还可以支持跨区域的综合网络监控，保证关键任务的服务质量，目标是最大限度提高SOA应用程序性能。总的来说，我们的方案是为将来网络架构和性能提供可靠性。

基于Foundation的应用产品开发

Sonatus在比较高效的Foundation平台之上打造了两个不错的应用产品，第一个应用产品是数据采集产品，可以进行动态的车辆数据采集，不同于传统的数据采集内置固化在车端的方法，我们的采集方法在云端动态配置，配置需要采集的数据类型、数据数量、采集时间、采集精度等，将这些配置形成类似配置文件的方式，动态更新到车内，从而灵活地改变车端采集行为。

这套方案带来的明显优势在于如果未来车厂有百万辆车规模下，该方案可大大减少通讯费用，以及云端存储数据的费用。另外一个基于Foundation构建的创新产品——Automator。该产品完全支持无代码开发车辆的功能，在云端会有场景编排界面，形成任务编排的配置文件，再通过云端下发到车端，车端有Automator相应的执行引擎可以对云端编排的任务进行解析、运行，从而实现车辆新的功能当整车具备了原子化的功能或SOA服务功能，Automator可以成为无代码车辆功能自动化的开发平台。从客户层面而言，使用Automator不但可以快速完成车辆新功能的开发，在车辆上市前支持域控，支持中央计算平台自动化的功能集成测试。还可以在车辆上市后，产生一种商业模式，把Automator的云端编辑功能形成类似于用户的功能，推送到用户APP上，让用户自由选择使用新功能，增加用户对车厂的黏性。