АВТОСАР - AUTOSAR
AUTOMOTIVE Open System Architecture ( AUTOSAR ) является глобальным партнерством развития автомобильных заинтересованных сторон , основанных в 2003 году преследует цель создать и создать открытую и стандартизированную архитектуру программного обеспечения для автомобильных электронных блоков управления (ECU). Цели включают масштабируемость для различных вариантов транспортных средств и платформ, переносимость программного обеспечения, учет требований к доступности и безопасности, сотрудничество между различными партнерами, рациональное использование природных ресурсов и ремонтопригодность в течение всего жизненного цикла продукта .
История
Партнерство по развитию AUTOSAR было сформировано в июле 2003 года Bavarian Motor Works ( BMW ), Robert Bosch GmbH , Continental AG , Daimler AG (ранее Daimler-Benz, затем DaimlerChrysler), Siemens VDO и Volkswagen для разработки и установления открытого отраслевого стандарта для автомобильная электротехническая электронная (E / E) архитектура. В ноябре 2003 года к компании присоединилась Ford Motor Company в качестве основного партнера, а в декабре к ней присоединились Groupe PSA (ранее PSA Peugeot Citroën) и Toyota Motor Corporation. В ноябре следующего года General Motors также стала основным партнером. После того, как Siemens VDO была приобретена Continental в феврале 2008 года, она перестала быть независимым основным партнером AUTOSAR.
С 2003 года AUTOSAR предоставил четыре основных выпуска стандартной архитектуры автомобильного программного обеспечения для своей классической платформы и один выпуск приемочных испытаний. Работу AUTOSAR можно разделить на три этапа:
- Этап I (2004–2006): базовая разработка стандарта (выпуски 1.0, 2.0, 2.1)
- Фаза II (2007–2009): Расширение стандарта в архитектуре и методологии (выпуски 3.0, 3.1, 4.0)
- Этап III (2010–2013 гг.): Техническое обслуживание и отдельные улучшения (версии 3.2, 4.1, 4.2)
В 2013 году консорциум AUTOSAR перешел в непрерывный режим работы для своей классической платформы, чтобы поддерживать стандарт и предоставлять отдельные улучшения, включая выпуски R4.2 и 1.0 приемочных испытаний.
В 2016 году началась работа над Adaptive Platform. Первый выпуск (17-03) был опубликован в начале 2017 года, за ним последовал выпуск 17-10 в октябре 2017 года и выпуск 18-03 в марте 2018 года. В выпуске 18-10 в октябре 2018 года основные мероприятия по разработке были наконец опубликованы в совместный выпуск AUTOSAR Classic, Adaptive и Foundation.
В декабре 2020 года фактически был выпущен AUTOSAR R20-11.
Концепция и цели
AUTOSAR предоставляет набор спецификаций, которые описывают базовые программные модули, определяют интерфейсы приложений и строят общую методологию разработки на основе стандартизованного формата обмена. Базовые программные модули, доступные в многоуровневой архитектуре программного обеспечения AUTOSAR, могут использоваться в транспортных средствах разных производителей и электронных компонентах разных поставщиков, тем самым сокращая расходы на исследования и разработки и справляясь с растущей сложностью автомобильных электронных и программных архитектур.
Основываясь на этом руководящем принципе, AUTOSAR был разработан, чтобы проложить путь для инновационных электронных систем, которые еще больше улучшают производительность, безопасность и экологичность, а также для облегчения обмена и обновления программного и аппаратного обеспечения в течение всего срока службы автомобиля. Его цель - подготовиться к новым технологиям и повысить рентабельность без ущерба для качества.
Архитектура программного обеспечения
AUTOSAR использует трехуровневую архитектуру:
- Базовое программное обеспечение: стандартизованные программные модули (в основном) без явного автомобильного задания, но предлагают услуги, необходимые для запуска функциональной части верхнего уровня программного обеспечения.
- Среда выполнения (RTE): промежуточное программное обеспечение, которое абстрагируется от сетевой топологии для обмена информацией между и внутри ЭБУ между компонентами прикладного программного обеспечения, а также между базовым программным обеспечением и приложениями.
- Уровень приложений: компоненты прикладного программного обеспечения, которые взаимодействуют со средой выполнения.
Методология
- Описание конфигурации системы включает всю системную информацию и информацию, согласованную между различными ЭБУ (например, определение сигналов шины).
- Экстракт ECU: содержит информацию из описания конфигурации системы, необходимую для конкретного ECU (например, те сигналы, к которым конкретный ECU имеет доступ).
- Описание конфигурации ECU: содержит всю базовую информацию о конфигурации программного обеспечения, которая является локальной для конкретного ECU. Используйте эту информацию для создания на ее основе исполняемого программного обеспечения, кода основных программных модулей и кода программных компонентов.
Классическая платформа
Платформа AUTOSAR Classic является стандартом для встроенных ЭБУ реального времени на базе OSEK . Его основной результат - технические характеристики.
Архитектура AUTOSAR Classic Platform на высшем уровне абстракции различает три уровня программного обеспечения, которые работают на микроконтроллере : приложение, среда выполнения ( RTE ) и базовое программное обеспечение (BSW). Уровень прикладного программного обеспечения в основном не зависит от оборудования. Связь между программными компонентами и доступ к BSW происходит через RTE, который представляет собой полный интерфейс для приложений.
BSW разделен на три основных уровня и сложные драйверы:
- Услуги
- Электронный блок управления (ЭБУ) абстракция
- Абстракция микроконтроллера
Сервисы далее делятся на функциональные группы, представляющие инфраструктуру для системных сервисов, сервисов памяти и связи.
Одной из важнейших концепций классической платформы является виртуальная функциональная шина (VFB). Эта виртуальная шина представляет собой абстрактный набор RTE, которые еще не развернуты в конкретных ECU, и отделяет приложения от инфраструктуры. Он обменивается данными через выделенные порты, что означает, что коммуникационные интерфейсы прикладного программного обеспечения должны быть сопоставлены с этими портами. VFB управляет обменом данными внутри отдельных ЭБУ и между ЭБУ. С точки зрения приложения не требуется никаких подробных знаний о технологиях или зависимостях нижнего уровня. Это поддерживает аппаратно-независимую разработку и использование прикладного программного обеспечения.
Классическая платформа также позволяет интегрировать системы, не относящиеся к AUTOSAR, такие как GENIVI, с помощью языка определения интерфейса Franca ( Franca IDL ).
Адаптивная платформа
Новые варианты использования потребовали разработки адаптивной платформы. Одним из ярких примеров является вождение с высокой степенью автоматизации, в контексте которого водитель временно и / или частично передает ответственность за управление транспортным средством. Для этого может потребоваться связь с транспортной инфраструктурой (например, дорожные знаки и световые индикаторы), облачными серверами (например, для доступа к последней информации о дорожном движении или картографическим данным) или использование микропроцессоров и высокопроизводительного вычислительного оборудования для параллельной обработки, например обработки графики. единиц (графических процессоров).
Кроме того, приложения Car-2-X требуют взаимодействия с транспортными средствами и бортовыми системами. Это означает, что система должна обеспечивать безопасную связь на борту, поддержку кросс-доменных вычислительных платформ, интеграцию смартфонов, интеграцию систем, не поддерживающих AUTOSAR, и так далее. Кроме того, облачные сервисы потребуют специальных средств безопасности, таких как безопасное взаимодействие с облаком и упреждение аварийных транспортных средств. Они сделают возможным удаленные и распределенные услуги, такие как удаленная диагностика, обновление, ремонт и обмен по беспроводной сети (OTA).
Для поддержки динамического развертывания клиентских приложений и обеспечения среды для приложений, которым требуются высокопроизводительные вычислительные мощности, AUTOSAR в настоящее время стандартизирует адаптивную платформу AUTOSAR. Его ядро - операционная система, основанная на стандарте POSIX . Операционная система может использоваться из приложения через подмножество POSIX в соответствии с IEEE1003.13 (а именно PSE51). Одной из ключевых особенностей адаптивной платформы является сервис-ориентированная связь, поскольку платформа основана на сервис-ориентированной архитектуре.
Adaptive AUTOSAR разработан и написан с использованием C ++, который является языком объектно-ориентированного программирования. Протокол связи, используемый для автомобильной сети с использованием адаптивной платформы, НЕКОТОРЫЙ / IP основан на протоколе связи Ethernet.
Для Adaptive Platform доступны два типа интерфейсов: сервисы и интерфейсы прикладного программирования (API). Платформа состоит из функциональных кластеров, сгруппированных по сервисам, и основы адаптивной платформы AUTOSAR.
Функциональные кластеры:
- Собрать функции адаптивной платформы
- Определить кластеризацию спецификации требований
- Описать поведение программной платформы с точки зрения приложений и сети.
- Не ограничивайте окончательный проект SW архитектуры, реализующей адаптивную платформу.
Функциональные кластеры в AUTOSAR Adaptive Platform должны иметь по крайней мере один экземпляр на (виртуальную) машину, в то время как сервисы могут быть распределены в автомобильной сети.
Услуги Adaptive Platform включают:
- Управление обновлениями и конфигурациями
- Государственное управление
- Сетевое управление
- Диагностика
Адаптивная платформа AUTOSAR содержит как спецификацию, так и код. По сравнению с классической платформой, AUTOSAR разрабатывает реализацию для сокращения цикла проверки и иллюстрации основных концепций. Эта реализация доступна всем партнерам AUTOSAR.
Фонд
Целью стандарта Foundation является обеспечение взаимодействия между платформами AUTOSAR. Основа содержит общие требования и технические спецификации (например, протоколы), общие для платформ AUTOSAR, а также общую методологию.
Приемочные испытания
В 2014 году были введены приемочные испытания AUTOSAR для минимизации усилий и затрат на испытания. Спецификации приемочного тестирования - это спецификации тестирования системы с использованием указанных интерфейсов соответствующей платформы. Кроме того, они рассматривают указанное поведение в автобусе. Их можно рассматривать как тестовый пример черного ящика для данной функции платформы. Спецификация стандартных приемочных испытаний способствует достижению этих целей.
Стандартизированные интерфейсы приложений
Стандартизация функциональных интерфейсов между производителями и поставщиками и стандартизация интерфейсов между различными уровнями программного обеспечения рассматривается как основа для достижения технических целей AUTOSAR. Только стандартизация содержимого конкретных интерфейсов в их физическом и временном представлении позволяет достичь необходимой интеграционной совместимости.
Организация
AUTOSAR определил шесть различных уровней членства. Вклад партнеров варьируется в зависимости от типа партнерства:
- Основной партнер
- Стратегический партнер
- Премиум Партнер
- Ассоциированный партнер
- Партнер по развитию
- Участник
Основные партнеры включают партнеров-учредителей BMW, Bosch, Continental, Daimler AG, Ford, General Motors, PSA Peugeot Citroën, Toyota и Volkswagen. Эти компании несут ответственность за организацию, администрирование и контроль развития партнерства AUTOSAR. В рамках этого ядра Исполнительный совет определяет общую стратегию и дорожную карту. Руководящий комитет управляет повседневными нетехническими операциями и приемом партнеров, связями с общественностью и договорными вопросами. Председатель и заместитель председателя, назначаемые на один год, представляют Руководящий комитет с этой целью. Пресс-секретарь AUTOSAR берет на себя связь с внешним миром.
Стратегические партнеры назначаются сроком на два года из числа Премиум-партнеров и поддерживают команду лидеров проекта в различных технических, организационных и повседневных процессах. Они также вносят новый стратегический вклад в раунд руководителя проекта.
Члены Premium и Development вносят свой вклад в рабочие пакеты, которые координируются и контролируются группой руководителей проекта, созданной основными партнерами. Ассоциированные партнеры используют стандартные документы, уже выпущенные AUTOSAR. В настоящее время участники участвуют в академических и некоммерческих проектах.
По состоянию на середину 2019 года в партнерстве по развитию AUTOSAR участвуют более 270 компаний.
Продавцы АВТОСАР
Выбор поставщиков, которые предоставляют полное решение AUTOSAR, включая RTOS, BSW, инструменты проектирования, компилятор и т. Д.
- Официальный список поставщиков AUTOSAR
- Электробит (теперь часть Continental AG )
- Embitel
- ETAS
- КПИТ
- Mentor Graphics (теперь часть Siemens)
- Вектор информатик
Выбор поставщиков, которые предоставляют инструменты и программное обеспечение, связанные с AUTOSAR, например, для тестирования, диагностики, разработки и т. Д.
- Linux автомобильного класса
- COMASSO организация, которая proives с открытым исходным кодом платформы AUTOSAR
- GENIVI Альянс
Смотрите также
- Автомобильная SPICE (структура оценки программного процесса, требуемая некоторыми спецификациями AUTOSAR или относящаяся к ним)
- Электронный блок управления (ЭБУ)
- Встроенная система
- ISO 26262 ( Нормы функциональной безопасности, требуемые некоторыми спецификациями AUTOSAR или относящиеся к ним)
- Список инструментов разработки требований (инструменты для моделирования ARXML / MBSE, такие как IBM Rhapsody )
- Язык моделирования
- MISRA
- OSEK
- Архитектура программного обеспечения
использованная литература
дальнейшее чтение
- Шайд, Оливер (2015). Справочник AUTOSAR: Часть 1: Приложение и RTE . п. 406. ISBN. 978-1-50275-152-2.
- Киндель, Олаф; Фридрих, Марио (2009). Разработка программного обеспечения с помощью AUTOSAR (Softwareentwicklung mit AUTOSAR) . dpunkt.verlag. п. 300. ISBN 978-3-89864-563-8.
- Старон, Мирослав (2021). Архитектура автомобильного программного обеспечения - Введение. Springer. ISBN 978-3-030-65938-7 .