In automotive systemen neemt de elektronische of elektrische complexiteit toe. In een modern voertuig hebben ze meer dan 100 motorregeleenheden die bekend staan als ECU's. Elke ECU bevat een aantal functies die regelmatig opnieuw moeten worden geformuleerd zodra de hardware zoals de processor is gewijzigd. Het is erg belangrijk voor auto's om applicatiesoftware onafhankelijk te maken met behulp van de hardware. Om dit te bereiken, worden fundamentele functies uitgevoerd in AUTOSAR om een open softwarearchitectuur te creëren en op te zetten die bedoeld is voor motorregeleenheden voor auto's. Dit artikel bespreekt een overzicht van een AUTOSAR.
Inleiding tot Autosar
De AUTOSAR is ontwikkeld door different auto- productiebedrijven anno 2003 zoals BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, voor het opzetten van een open industriestandaard architectuur voor elektrische en elektronische apparaten in een auto. In hetzelfde jaar november werd het beroemde motorbedrijf als Ford als een Core Partner toegetreden. In de maand december zijn Toyota Motor Corporation & Groupe PSA toegetreden. In februari 2008, nadat Siemens VDO Company via Continental werd verkregen, is het niet langer een autonome Core Partner voor AUTOSAR.
In 2003 heeft AUTOSAR vier belangrijke softwarearchitecturen voor auto-industrieën uitgebracht. Het AUTOSAR-werk kan worden onderverdeeld in 3 fasen. In de fase-1 van 2004 tot en met 06 is de basisontwikkeling gedaan, in de fase-2 van 2007 tot en met 09 is de basisontwikkeling zowel in architectuur als methodiek uitgebreid. In fase-3 van 2010 tot 13 kunnen de bescherming en gewenste verbeteringen worden doorgevoerd. Het adaptieve platformwerk is begonnen in het jaar 2016 en de belangrijkste ontwikkelingsacties werden uiteindelijk gepubliceerd in een gecombineerde uitgave van Classic, Adaptive & Foundation van AUTOSAR.
Wat is AUTOSAR?
De term AUTOSAR staat voor 'Automotive Open System Architecture'. Het is zowel gestandaardiseerd als een open autosoftwarearchitectuur. Deze architectuur ondersteunt de interfaces binnen applicatiesoftware en basisfuncties van het voertuig. En helpt ook bij het opzetten van een vertrouwde softwarearchitectuur van het motorbesturingssysteem voor alle AUTOSAR-medewerkers.
AUTOSAR wordt gebruikt om intrinsieke voordelen te bieden aan de medewerkers om complexere elektrische en elektronische systemen in een voertuig te verwerken, zoals eenvoudige integratie, het wisselen van functies binnen het complexe motorbesturingsnetwerk (ECU) en om de levenscyclus van het hele product te beheersen.
Deze architectuur voor autosoftware is gezamenlijk ontwikkeld door verschillende autofabrikanten, ontwikkelaars van gereedschappen en leveranciers. Dit platform zal de functionaliteiten van een voertuig in de auto-industrie verbeteren zonder het bestaande model te hinderen.
De motorregeleenheid van automotive omvat de volgende kenmerken
- Een sterke interface met de hardware zoals actuatoren en sensoren
- Interface met bussystemen in het voertuig
- Inclusief 16/32 Bits microcontroller
- Intern of extern flashgeheugen
- Real-time systeem
Autosar-architectuur met voorbeeld
De AUTOSAR-laagarchitectuur verdeelt de software in vijf lagen. In eerste instantie zien we een OSI-gebaseerd, maar karakteristiek laagmodel dat de hiërarchische ordening van AUTOSAR-software verklaart. Om deze reden is het onderverdeeld in drie delen, zoals fundamentele software, runtime-omgeving en applicatielaag. In elke laag worden bepaalde softwaremodules geabstraheerd en deze lagen communiceren via interfaces.
AUTOSAR-architectuur
De verschillende lagen van AUTOSAR-architectuur draaien op een microcontroller zoals een applicatielaag, RTE (runtime-omgeving), servicelaag en BSW (basissoftware), enz. Elke laag bevat vooraf gedefinieerde softwaremodules en services om applicatiesoftware autonoom te maken van de motorregeleenheid.
Applicatielaag
De eerste laag van de AUTOSAR-architectuur is de applicatielaag die het implementeren van aangepaste functionaliteiten ondersteunt. Het bevat softwarecomponenten en verschillende applicaties om exacte taken uit te voeren volgens de instructies.
Deze laag bevat drie componenten zoals applicatiesoftware, poorten van software en poortinterfaces. Voor deze componenten zorgt de architectuur voor gestandaardiseerde interfaces binnen de applicatielaag. De softwarecomponenten van deze laag zullen helpen bij het genereren van eenvoudige toepassingen om de voertuigfuncties te ondersteunen.
De interactie tussen deze componenten kan worden toegestaan via exacte poorten met een virtuele functiebus. Deze poorten vergemakkelijken de interactie tussen BSW van AUTOSAR en softwarecomponenten.
Dit is een overzicht van de architectuur van AUTOSAR en het ondersteunt real-time leveringen en beveiligingsbeperkingen. Afhankelijk van de MCU ondersteunt het standaardplatform verschillende toepassingen, zoals beveiliging en netwerken, doordat motorregeleenheden van het voertuig contact kunnen maken met sensoren en actuatoren van het voertuig.
RTE (Runtime-omgeving)
RTE is een middleware-laag die communicatiediensten levert aan de softwarecomponenten van AUTOSAR en toepassingen, waaronder AUTOSAR-sensor- of actuatoronderdelen. Het belangrijkste doel hiervan is om de softwarecomponenten onafhankelijk te maken voor toewijzing aan een nauwkeurig motorregelsysteem.
De belangrijkste kenmerken van RTE zijn onder meer de volgende.
- Het is specifiek voor het motorregelsysteem en de toepassing.
- Het wordt gegenereerd voor elke motorregeleenheid.
- De interface is volledig onafhankelijk van de motorregeleenheid.
Servicelaag
Dit is de belangrijkste softwarelaag die verschillende functies biedt, zoals de volgende.
- Besturingssysteem
- Geheugendienst
- Netwerkcommunicatie voor voertuig
- Staatsbeheer van de motorregeleenheid
- Probleemoplossende service
Deze laag biedt fundamentele softwaremodules en services voor verschillende toepassingen.
De belangrijkste kenmerken van de servicelaag zijn de volgende.
- Specifiek voor MCU ( microcontroller-eenheid ) en een element van ECU-hardware
- De interface hiervan is onafhankelijk voor zowel ECU als MCU
BSW (basissoftware)
De basissoftwarelaag omvat namelijk drie lagen
- ECU-abstractielaag
- Complexe stuurprogramma's
- MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)
ECU-abstractielaag
- De interface met de abstractielaag van de microcontroller en het externe apparaatstuurprogramma geeft voornamelijk toegang tot apparaten die zich binnen anders buiten de MCU bevinden.
- De applicatie-programmeerinterface wordt gebruikt om te communiceren met MCU.
- Het belangrijkste doel van deze laag is om een hogere softwarelaag te creëren die onafhankelijk is van de hardware-indeling van de motorregeleenheid.
De belangrijkste kenmerken van de ECU-abstractielaag zijn de volgende.
- De montage kan afhankelijk zijn van de hardware van de ECU, terwijl deze onafhankelijk is van de MCU
- De interface van hoge orde kan onafhankelijk zijn voor MCU- en ECU-hardware-eenheden
Complexe stuurprogramma's
Deze lagen worden gebruikt voor veelzijdige functies die niet beschikbaar zijn op andere lagen. Deze laag heeft rechtstreeks toegang tot de MCU. De belangrijkste voorbeelden zijn elektrische waardencontrole, injectie controle , detectie van positieverhoging, etc.
Het belangrijkste doel is om bepaalde functies en timingbehoeften te vervullen die gewenst zijn om zowel samengestelde sensoren als actuatoren te bedienen.
De belangrijkste kenmerken van complexe stuurprogramma's zijn onder meer de volgende.
- Montage is extreem afhankelijk van ECU, MCU, etc.
- Een interface van hoge orde kan worden gemonteerd en gestandaardiseerd op basis van de interface van AUTOSAR
MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)
Deze softwaremodule is direct toegankelijk op de chip MCU-randapparatuur en externe apparaten die zijn toegewezen aan geheugen. Het belangrijkste doel is om een hogere softwarelaag te creëren die onafhankelijk is voor MCU.
De belangrijkste kenmerken van MCAL zijn onder meer de volgende.
- Montage is afhankelijk van MCU
- De interface van hoge orde is niet afhankelijk van MCU.
Doelstellingen van AUTOSAR
De belangrijkste doelstellingen van AUTOSAR zijn onder meer de volgende.
- Activering van redundantie
- De functies van de ene ECU naar de andere ECU kunnen binnen het netwerk worden uitgevoerd
- Onderhoudbaar gedurende de gehele levenscyclus van het product
- Integratie van functionele modules van vele leveranciers
- Meer gebruik van COTS-hardware.
- Software-updates gedurende de levensduur van de auto.
- Schaalbaarheid naar verschillende auto's
- Implementatie van essentiële functies zoals een branchebrede typische kernoplossing
- Veiligheidseisen
Voordelen en nadelen van AUTOSAR
De voordelen van AUTOSAR zijn onder meer de volgende.
- Het delen van software kan mogelijk zijn tussen verschillende bedrijven
- Herbruikbaarheid van softwarecomponent
- De basissoftwarearchitectuur is gelaagd.
- Consistentie van interfaces
- Interoperabiliteit
- Softwarecode kan worden hergebruikt.
- Ontwerpflexibiliteit is meer
- De kosten en ontwikkeltijd worden verminderd
- De efficiëntie kan worden verhoogd binnen functionele ontwikkeling
- Transparantie en duidelijke interfaces zullen nieuwe bedrijfsmodellen mogelijk maken.
De nadelen van AUTOSAR zijn onder meer de volgende.
- Complexiteit
- Initiële investering
- Leercurve
Toepassingen van AUTOSAR
De toepassingen van Autosar-architectuur omvatten de volgende.
- Infotainment
- Sensoren zoals LIDAR en RADAR
- Voorspellend onderhoud
- Elektrificatie
- ADAS-functies met een camera
- v2x
- Kaartupdates
- Auto-apps
Veelgestelde vragen
1). Wat is AUTOSAR?
De open-systeemarchitectuur van de automobielsector is een soort automobielsoftwarearchitectuur, die is ontwikkeld door verschillende automobielleveranciers, -fabrikanten, enz.
2). Wat is het doel van AUTOSAR?
Dit maakt het mogelijk om een software-ontwerp te gebruiken op basis van een componentmodel voor een voertuigsysteem.
3). Is AUTOSAR een besturingssysteem?
Nee, maar het heeft een specificatie voor het besturingssysteem.
4). Wat is de rol van RTE in AUTOSAR?
Het wordt gebruikt om de infrastructuurservices te bieden om communicatie mogelijk te maken tussen de softwarecomponenten die toegang hebben tot fundamentele softwaremodules zoals de besturingssysteem & communicatiedienst.
5). Wat zijn de lagen in de AUTOSAR-architectuur?
Er zijn drie soorten lagen, zoals RTE, servicelaag en basissoftware.
6). Wie heeft deze AUTOSAR-architectuur ontwikkeld?
Het is ontwikkeld door toolontwikkelaars, autoleveranciers en zijn fabrikanten.
7). Hoe AUTOSAR leren?
Leer eerst de basis van ervaren personen en begin met projecten om de ECU's te ontwikkelen, afhankelijk van de architectuur. Maak daarnaast enkele voorbeelden binnen Matlab & doorloop de gegenereerde code.
Dit gaat dus allemaal over an overview of AUTOSAR Het is een gestandaardiseerde autosoftwarearchitectuur, die is ontwikkeld door verschillende autoleveranciers, fabrikanten. Het belangrijkste doel hiervan is om een laag op te zetten tussen applicatiesoftware en de ECU-hardware. Daarom is deze software voornamelijk onafhankelijk van de microcontrollers die de voorkeur hebben, evenals van een autofabrikant, zodat deze herbruikbaar is voor een aantal individuele motorregeleenheidsystemen. Hier is een vraag voor u, wat is de volledige vorm van AUTOSAR?
