Adaptive Platform AUTOSAR 专题视频上

汽车电子设计 2020-06-03





本期分享一下埃恪深科技所做的Adaptive Platform AUTOSAR 专题视频的内容,这里分为三篇:

1)AP & CP AUTOSAR Overview

2)AP & CP AUTOSAR Feature

3)What Adaptive Platform(AP) AUTOSAR

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 视频


                                

1)AP & CP AUTOSAR Overview

2)AP & CP AUTOSAR Feature


3)What Adaptive Platform(AP) AUTOSAR

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视频1图文内容


                                

01

Overview

AUTOSAR的全称是:AUTomotive Open System Architecture

是汽车制造商,供应商和其他电子,半导体和软件行业公司组成了联盟


至今为止,超过280家公司成为AUTOSAR的Partner,其中,有9个核心Partner,2个战略Partner,58个高级Partner,49个开发Partner,124个Associate Partner以及28个Attendees。


AUTOSAR致力于:

1. 标准化ECU的软件架构

2. 将技术设计元素整合为一个标准

3. 硬件和软件将彼此独立

4. OEM与供应商之间的SW灵活交换

5. 平台定义的分层体系结构:应用程序–中间件–硬件


AP AUTOSAR产生的背景主要是:

1. 自动驾驶乃至无人驾驶的到来

2. V2X的应用

3. 车要与云端进行连接

4. 车内数据量的增加


02

Partnership

AUTOSAR标准主要是由AUTOSAR Working Group组织制作的,当前AUTOSAR主要的WG(Working Group)主要有:



每个WG的主要工作可以参考以下链接哦:

https://www.autosar.org/working-groups/


需要说明的是:AP中的WG-AP-DI制作的Demonstrator(演示程序),是AUTOSAR官方释放的源代码,但是只有AUTOSAR会员才可获取,如果有朋友所在的公司是AUTOSAR会员,可以发邮件给我们,我们可以分享获取Demonstrator(演示程序)的方式。


AUTOSAR还有一个用户组,用户组是变化的,当前主要有三个用户组:

1. UG-CN China,UG-CN的愿景是为中国市场启用AUTOSAR。

为了实现此目标,用户组在AUTOSAR演示程序项目上工作,以提供用户指南“如何从AUTOSAR开始”和演示程序的启动配置。


2. UG-NA North America,UG-NA的愿景是增强北美用户在AUTOSAR方面的技能,以充分利用AUTOSAR带来的汽车EE体系结构开发的优势。

为实现这一愿景,他们提供了一个协作环境,以促进AUTOSAR在北美地区的使用。

此外,他们开发关键文档以帮助理解AUTOSAR标准,并提供示例和配置以解决特定的用例。


3. UG-IE Improved Exploitation,UG-IE代表了更好地利用AUTOSAR工业标准。

他们的任务是分享AUTOSAR的利用和开发经验。其他任务包括为战略方向准备提案,以提高AUTOSAR的可用性以及节省更多的精力。

此外,UG-IE的总结结果创建了演示文稿和技术论文,对AUTOSAR战略,技术工作组和用户产生了推动作用。


相关内容可参考以下链接哦:

https://www.autosar.org/user-groups/


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Standard

对AUTOSAR官方的标准进行简单的说明如下:



上述中,Foundation(FO)主要作用是确保不同AUTOSAR标准的兼容性,因此包含了所有常见的Artifact和协议,例如:


AUTOSAR官方发布了不同类型的标准文档,主要有:


04

Roadmap

在2017年3月之前,还没有自适应平台AUTOSAR(AP AUTOSAR),在此之前AUTOSAR以x.x.x(如:4.2.2)进行命名。


2017年3月,推出了第一版AP AUTOSAR标准,此时,将之前的AUTOSAR称为经典平台AUTOSAR(CP AUTOSAR),并将AP & CP重合的标准部分单独拿出来发布了Foundation的标准,命名方式为x.x.x(如:1.5.1)。


2019年11月,将所有的标准统一命名为R19-11,之后标准的更新周期是每年一更。


其中,针对于AP AUTOSAR,AUTOSAR官方发布了源代码,供用户参考,称为Demonstrator(演示程序)。但是只有AUTOSAR的会员才可以拿到,CP没有这样的源代码。

所以,AP AUTOSAR释放的内容包括:标准文档 & Demonstrator


AUTOSAR的Roadmap如下图所示:


对上图进行简单说明:

Rxx-11:xx年发布AUTOSAR版本:

   >FO CP AP命名统一为Rxx-11

   >与版本一起发布的Demonstrator代码及specification-ARXML不符合最新架构版本

基于Rxx-11标准开发的Demonstrator代码在Rxx-11-1中发布:

   >基于Rxx-11的ARXML文件

   >包含重要的错误修复,适应最新的规范更改




02


视频2图文内容


                                


01

Overview

AP AUTOSAR和CP AUTOSAR的最新版本是R19-11,那么这个版本增加了哪些新特性呢,下面就跟着我们的工程师一起学习一下吧~



02

CP AUTOSAR中增加的新特性

一共增加了7个新功能,其中4个是支持AP-CP互操作性的新功能:

1.DoIP的扩展

介绍了针对多个接口的通用解决方案,无论内部/外部测试对象如何,都可以独立处理DoIP。

2.IPsec的协议

提高了通信安全性,而无需修改任何应用程序。

3.信号服务的转换

使得自适应Machine与经典ECU之间实现交互,自适应Machine指的是搭载AP AUTOSAR得控制器。

4.抽象平台系统描述

指的是车辆功能通信抽象层。使用过经典AUTOSAR的都知道VFB是虚拟功能总线,VFB++是AUTOSAR新提出的一个概念,这个知识点比较多,我们后期再进行分享。

5.BSW的多核分配

它为需要大量通信的项目(例如域控制器)启用了负载平衡。

6.非易失性数据处理的增强

资源优化了NvRAM接口,并为参数SW-C引入了诊断接口。

7.固件更新FOTA

使用OEM可以独立的对远程SW进行更新。



03

AP AUTOSAR中增加的新特性

一共增加了8个新功能,其中4个是支持AP-CP互操作性的新功能:

1~4.与CP AUTOSAR相同

5.UCM Master

即更新配置管理,最重要的作用就是低成本频繁且安全地更新车辆软件。

6.通过Application来恢复操作

允许轻量级,响应式和项目特定的错误反应。

7.服务版本ara::com

启用AUTOSAR平台的服务contract versioning。

8.Socket网络绑定

AP AUTOSAR架构的原始设计中提供了非常有效的socket通信。



04

CP已计划的特性

在未来的CP AUTOSAR版本中,已经计划的新特性有:

这些新特性包括VSDN、数据线上的以太网唤醒、健康监控协调CP、AD/ DAS车辆运动控制界面、CP灵活性、燃料电池系统等16个不同的领域。

1.改善CP和AP之间的互操作性

统一时间、追踪方法和健康监测协调

2.不断发展Security方法

统一Security扩展,入侵检测系统管理

3.不断发展Safety方法

需求的Safety,系统健康管理

4.降低功耗延长硬件寿命

数据线上的以太网唤醒,车辆网络状态管理器(VNSM)

5.支持新的网络技术

未来的版本中可能会出现10Base-T1S, CAN XL等通信方式

(两者的区别可以参考这篇文章https://zhuanlan.zhihu.com/p/104956569)

6.增强开发和集成灵活性

之前提到的CP灵活性

7.应用程序接口

AD / ADAS车辆运动控制接口,燃料电池系统



05

AP已计划的特性

在未来的AP AUTOSAR版本中,已经计划的新特性有:

包括上图中的共计23个之多。

1.改善CP和AP之间互操作性

UCM Master, 统一时间,Tracing方法

2.不断发展Security方法

加密API,集成IAM,入侵检测系统管理, DDS Security

3.不断发展Safety方法

RS Safety,系统健康管理



06

与CP和AP都相关的特性

在未来的AUTOSAR新版本中,与CP和AP都相关的特性有:


03


视频3图文内容


                                

01

中间件


AP AUTOSAR:Adaptive Platform AUTOSAR

什么是AP AUTOSAR?第一个概念,它是一个中间件。


怎么理解中间件的概念呢?在没有中间件的时候,一般自动驾驶或者域控制器的开发如下图所示:Application直接基于OS进行开发。



这也就导致了Application与OS高度耦合的缺陷。(后期,会有专门一期视频来分享Why AP AUTOASR哦~)


中间件就是将Application与硬件进行分离。当然,AP AUTOSAR也将Application与OS进行了分离,如下图所示:



这里的中间件被称为Runtime For Adaptive Application(ARA),主要由两部分组成,Foundation 和 Service。OS在Foundation中,其中,AP AUTOSAR规定,OS需要使用符合POSIX OS标准的OS,如Linux,MCOS,QNX等。


02

软件平台


第二个概念,它是一个软件平台。


AP AUTOSAR的ARA由一系列的Function Clusters(FCs)组成。每个FC都有他们各自的功能,Foundation与Service部分都有各自包含的FC,软件平台概览如下图所示:



Foundation部分中包含的FC及其主要描述如下表所示:



Service部分中的包含的FC及其主要描述如下表所示:



03

标准


第三个概念,它是一个标准


1 标准化了开发语言为C++。

2 标准化了软件开发中使用到的接口等,如下图所示



总结如下:

AA:Adaptive Applicaiton

1)AA之间或AA内部进程之间不得直接使用IPC(Inter Process Communication)进行通信

2)AA之间或AA内部进程之间的通信需要使用ara::com模块

3)AA可以使用PSE51接口

4)AA不可以使用非PSE51接口

5)AA与Foundation FC之间的通信使用ara::api(标准化了)

6)AA与Service FC之间的通信借助于ara::com

7)FC可以使用直接所有的OS接口

8)FC内部通过IPC(Inter Process Communication)进行通信

9)FC之间通过IFC(Inter Function Cluster)进行通信



联系人:埃恪深小编微信号:shactiontech

邮箱:support@shactiontech.com


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