I bilsystemer , er den elektroniske eller elektriske kompleksitet stigende. I et moderne køretøj har de over 100 motorstyringsenheder, der er kendt som ECU'er. Hver ECU indeholder et antal funktioner, som skal omformuleres ofte fra bunden, når hardwaren som processoren er ændret. Det er meget vigtigt for biler at gøre applikationssoftware uafhængig ved hjælp af dets hardware. For at opnå dette udføres grundlæggende funktioner i AUTOSAR for at oprette og opsætte en åben softwarearkitektur beregnet til motorstyringsenheder til biler. Denne artikel diskuterer en oversigt over en AUTOSAR.
Introduktion til Autosar
AUTOSAR blev udviklet af forskellige automobil produktionsvirksomheder i 2003 som BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, for at etablere en åben industristandardarkitektur for elektriske og elektroniske enheder i en bil. I samme år i november blev det berømte motorselskab som Ford tilsluttet som en kernepartner. I december måned blev Toyota Motor Corporation & Groupe PSA tilsluttet. I februar 2008, efter at Siemens VDO Company blev erhvervet gennem Continental, ophørte det med at være en autonom kernepartner for AUTOSAR.
I år 2003 har AUTOSAR frigivet fire store softwarearkitekturer til bilindustrien. AUTOSAR-arbejdet kan opdeles i 3-faser. I fase-1 fra 2004 til 06 blev den grundlæggende udvikling gennemført, i fase-2 fra 2007 til 09 blev den grundlæggende udvikling udvidet inden for arkitektur såvel som metodologi. I fase 3 fra 2010 til 13 kan beskyttelsen og foretrukne forbedringer udføres. Det adaptive platformarbejde er begyndt i år 2016, og de vigtigste udviklingsaktioner blev endelig offentliggjort i en kombineret udgivelse af Classic, Adaptive & Foundation fra AUTOSAR.
Hvad er AUTOSAR?
Udtrykket AUTOSAR står for 'Automotive Open System Architecture'. Det er standardiseret såvel som åben automotive software-arkitektur. Denne arkitektur understøtter grænsefladerne inden for applikationssoftware og køretøjets grundlæggende funktioner. Og hjælper også med at etablere velkendt softwarearkitektur til motorstyringssystemet til alle AUTOSAR-associerede virksomheder.
AUTOSAR bruges til at tilvejebringe iboende fordele for associerede virksomheder til at håndtere mere komplekse elektriske og elektroniske systemer i et køretøj som simpel integration, skifte funktionerne inden for komplekst motorstyringsnetværk (ECU) og til at kontrollere hele produktets livscyklus.
Denne arkitektur til bilsoftware blev udviklet i fællesskab gennem forskellige bilproducenter, værktøjsudviklere og leverandører. Denne platform forbedrer funktionerne i et køretøj i bilindustrien uden at forstyrre den eksisterende model.
Motorstyringsenheden i bilindustrien indeholder følgende funktioner
- En stærk grænseflade med hardware som aktuatorer og sensorer
- Interface med bussystemer i køretøjet
- Inkluder 16/32 bit mikrokontroller
- Intern eller ekstern flashhukommelse
- System i realtid
Autosar-arkitektur med eksempel
AUTOSAR-lagarkitektur opdeler softwaren i fem lag. Først observerer vi en OSI-baseret, men karakteristisk lagmodel forklarer det hierarkiske arrangement af AUTOSAR-software. Af denne grund opdeles den i tre dele som grundlæggende software, runtime-miljø og applikationslag. I hvert lag er visse softwaremoduler abstraheret, og disse lag kommunikerer gennem grænseflader.
AUTOSAR Arkitektur
Det forskellige lag af AUTOSAR-arkitektur køre på en mikrocontroller som et applikationslag, RTE (runtime-miljø), servicelag og BSW (grundlæggende software) osv. Hvert lag indeholder foruddefinerede softwaremoduler og -tjenester, der gør applikationssoftware autonom fra motorstyringsenheden.
Applikationslag
Det første lag i AUTOSAR-arkitekturen er applikationslaget, der understøtter implementering af brugerdefinerede funktioner. Det inkluderer softwarekomponenter samt flere applikationer til at udføre nøjagtige opgaver i henhold til instruktionerne.
Dette lag inkluderer tre komponenter som applikationssoftware, havne i software og portgrænseflader. For disse komponenter sikrer arkitekturen standardiserede grænseflader inden for applikationslaget. Softwarekomponenterne i dette lag hjælper med at generere nemme applikationer til at understøtte køretøjets funktioner.
Interaktionen mellem disse komponenter kan tillades gennem nøjagtige porte med en virtuel Function Bus. Disse porte letter samspillet mellem BSW af AUTOSAR & softwarekomponenter.
Dette er en oversigt over arkitekturen i AUTOSAR og understøtter realtidsforsyninger og sikkerhedsbegrænsninger. Afhængigt af MCU understøtter standardplatformen forskellige applikationer som sikkerhed og netværk ved at lade køretøjets motorstyringsenheder kontakte sensorer og aktuatorer i køretøjet.
RTE (Runtime Environment)
RTE er et mellemvarelag, der leverer kommunikationstjenester til softwarekomponenterne i AUTOSAR & applikationer inkluderer AUTOSAR-sensorer eller aktuatordele. Hovedformålet med dette er at gøre softwarekomponenterne uafhængige til kortlægning til et præcist motorstyringssystem.
De vigtigste funktioner i RTE inkluderer følgende.
- Det er specifikt for motorstyringssystemet og applikationen.
- Den genereres til hver motorstyringsenhed.
- Dens interface er helt uafhængig af motorstyringsenheden.
Servicelag
Dette er det vigtigste softwarelag, der giver forskellige funktioner som følgende.
- Operativ system
- Hukommelsestjeneste
- Netværkskommunikation til køretøj
- Statsledelse af motorstyringsenhed
- Problemløsende service
Dette lag giver grundlæggende softwaremoduler og tjenester til forskellige applikationer.
De vigtigste funktioner i servicelaget inkluderer følgende.
- Specifik for MCU ( mikrokontroller enhed ) og et element af ECU-hardware
- Interfacet for dette er uafhængigt af både ECU og MCU
BSW (grundlæggende software)
Det grundlæggende softwarelag inkluderer tre lag, nemlig
- ECU-abstraktionslag
- Komplekse drivere
- MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)
ECU-abstraktionslag
- Grænseflade med mikrokontrollerabstraktionslag og udvendig enhedsdriver giver hovedsagelig ret til adgang til enheder, der ellers er uden for MCU.
- Programmets programmeringsgrænseflade bruges til at grænseflade med MCU.
- Hovedformålet med dette lag er at skabe et højere softwarelag, der er uafhængigt af hardwarelayout for motorstyringsenheden.
Hovedfunktionerne i ECU-abstraktionslaget inkluderer følgende.
- Montering kan være afhængig af hardware til ECU, mens uafhængig af MCU
- High order interface kan være uafhængig af MCU & ECU hardware enheder
Komplekse drivere
Disse lag bruges til mangesidede funktioner, der ikke er tilgængelige på andre lag. Dette lag har direkte adgang til MCU. De vigtigste eksempler er elektriske værdikontrol, injektionskontrol , detektion af positionsforøgelse osv.
Hovedformålet er at udføre bestemte funktioner og tidsmæssige behov, der ønskes til at betjene sammensatte sensorer såvel som aktuatorer.
De vigtigste funktioner i komplekse drivere inkluderer følgende.
- Montering er ekstremt afhængig af ECU, MCU osv.
- Højordens interface kan monteres og standardiseres baseret på grænsefladen til AUTOSAR
MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)
Dette softwaremodul fås direkte på MCU-periferiudstyr på chip og udvendige enheder, der er kortlagt med hukommelse. Hovedformålet er at oprette et højere softwarelag uafhængigt af MCU.
De vigtigste funktioner i MCAL inkluderer følgende.
- Montering afhænger af MCU
- Grænsefladen til høj ordre er ikke afhængig af MCU.
Formål med AUTOSAR
De vigtigste mål for AUTOSAR inkluderer følgende.
- Aktivering af redundans
- Funktionerne fra en ECU til en anden ECU kan udføres inden for netværket
- Vedligeholdelse i hele produktets livscyklus
- Inkorporering af funktionelle moduler fra mange leverandører
- Øget udnyttelse af COTS-hardware.
- Softwareopdateringer over bilens levetid.
- Skalerbarhed til forskellige biler
- Implementering af væsentlige funktioner som en industriel typisk kerneløsning
- Sikkerhedskrav
Fordele og ulemper ved AUTOSAR
Fordelene ved AUTOSAR inkluderer følgende.
- Softwaredeling kan være mulig mellem forskellige virksomheder
- Genanvendelighed af softwarekomponent
- Den grundlæggende softwarearkitektur er lagdelt.
- Konsistens af grænseflader
- Interoperabilitet
- Softwarekode kan genbruges.
- Designfleksibilitet er mere
- Omkostninger og udviklingstid reduceres
- Effektivitet kan øges inden for funktionel udvikling
- Gennemsigtighed og forskellige grænseflader tillader nye forretningsmodeller.
Ulemperne ved AUTOSAR inkluderer følgende.
- Kompleksitet
- Indledende investering
- Indlæringskurve
Anvendelser af AUTOSAR
Anvendelserne af Autosar-arkitektur inkluderer følgende.
- Infotainment
- Sensorer som LIDAR og RADAR
- Forudsigende vedligeholdelse
- Elektrificering
- ADAS fungerer med et kamera
- v2x
- Kortopdateringer
- Automotive-apps
Ofte stillede spørgsmål
1). Hvad er AUTOSAR?
Arkitekturens åbne systemarkitektur er en slags automotive softwarearkitektur, som er udviklet af forskellige billeverandører, producenter osv.
2). Hvad er formålet med AUTOSAR?
Dette muliggør brugen af et softwaredesign baseret på en komponentmodel til et køretøjssystem.
3). Er AUTOSAR et operativsystem?
Nej, men det har en specifikation til operativsystemet.
4). Hvad er RTE's rolle i AUTOSAR?
Det bruges til at levere infrastrukturtjenester, der gør det muligt at kommunikere mellem softwarekomponenter, der har adgang til grundlæggende softwaremoduler som operativ system & kommunikationstjeneste.
5). Hvad er lagene i AUTOSAR-arkitektur?
Der er tre typer lag som RTE, servicelag og grundlæggende software.
6). Hvem udviklede denne AUTOSAR-arkitektur?
Det er udviklet af værktøjsudviklere, billeverandører og dets producenter.
7). Hvordan lærer jeg AUTOSAR?
Først skal du lære det grundlæggende fra erfarne personer og begynde at lave projekter for at udvikle ECU'erne afhængigt af dets arkitektur. Desuden lav nogle eksempler i Matlab & gå gennem den genererede kode.
Således handler det hele om en oversigt over AUTOSAR . Det er en standardiseret bilsoftwarearkitektur, der er udviklet af forskellige billeverandører, producenter. Hovedformålet med dette er at oprette et lag blandt applikationssoftware og ECU-hardware. Derfor er denne software hovedsagelig uafhængig af foretrukne mikrokontrollere såvel som en bilproducent for at gøre det genanvendeligt til et antal individuelle motorstyringssystemer. Her er et spørgsmål til dig, hvad er den fulde form for AUTOSAR?
