Hva er en AUTOSAR: Arkitektur og dens applikasjoner

I bilsystemer , øker den elektroniske eller elektriske kompleksiteten. I et moderne kjøretøy har de over 100 motorstyringsenheter som er kjent som ECUer. Hver styreenhet inkluderer en rekke funksjoner som må omformuleres ofte fra bunnen av når maskinvaren som prosessoren er endret. Det er veldig viktig for biler å gjøre applikasjonsprogramvare uavhengig ved hjelp av maskinvaren. For å oppnå dette blir grunnleggende funksjoner utført i AUTOSAR for å opprette og sette opp en åpen programvarearkitektur beregnet for bilmotorkontrollenheter. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over en AUTOSAR.

Introduksjon til Autosar

AUTOSAR ble utviklet av forskjellige bil produksjonsbedrifter i året 2003 som BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, for å etablere en åpen industristandard arkitektur for elektriske og elektroniske enheter i en bil. Samme år i november ble det kjente motorselskapet som Ford sluttet som en kjernepartner. I desember måned ble Toyota Motor Corporation & Groupe PSA sluttet. I februar 2008, etter at Siemens VDO Company ble skaffet gjennom Continental, opphørte det å være en autonom kjernepartner for AUTOSAR.

I år 2003 har AUTOSAR gitt ut fire store programvarearkitekturer for bilindustrien. AUTOSAR-arbeidet kan deles inn i 3-faser. I fase-1 fra 2004 til 06 ble den grunnleggende utviklingen gjort, i fase-2 fra 2007 til 09 ble den grunnleggende utviklingen utvidet i arkitektur så vel som metodikk. I fase 3 fra 2010 til 13 kan beskyttelsen og foretrukne forbedringer gjøres. Det adaptive plattformarbeidet har startet i år 2016, og de viktigste utviklingsaksjonene ble endelig publisert i en kombinert utgivelse av Classic, Adaptive & Foundation av AUTOSAR.

Hva er AUTOSAR?

Begrepet AUTOSAR står for 'Automotive Open System Architecture'. Det er standardisert så vel som åpen bilprogramvarearkitektur. Denne arkitekturen støtter grensesnittene i applikasjonsprogramvare og grunnleggende funksjoner i kjøretøyet. Og hjelper også med å etablere kjent programvarearkitektur for motorstyringssystemet for alle AUTOSAR-tilknyttede selskaper.

AUTOSAR brukes til å gi fordeler til tilknyttede selskaper for å håndtere mer komplekse elektriske og elektroniske systemer i et kjøretøy som enkel integrasjon, bytte funksjoner i komplekse motorstyringsnettverk (ECU) og for å kontrollere livssyklusen til hele produktet.

Denne bilprogramvarearkitekturen ble utviklet i fellesskap gjennom forskjellige bilprodusenter, verktøyutviklere og leverandører. Denne plattformen vil forbedre funksjonene til et kjøretøy i bilindustrien uten å bekymre den eksisterende modellen.

Motorstyringsenheten til bilindustrien inneholder følgende funksjoner

• Et sterkt grensesnitt med maskinvaren som aktuatorer og sensorer
• Grensesnitt med bussystemer i kjøretøyet
• Inkluder 16/32 bits mikrokontroller
• Internt eller eksternt flashminne
• Sanntidssystem

Autosar-arkitektur med eksempel

AUTOSAR lagarkitektur deler programvaren i fem lag. Først observerer vi en OSI-basert, men karakteristisk lagmodell forklarer den hierarkiske ordningen av AUTOSAR-programvaren. Av denne grunn deler den seg i tre deler som grunnleggende programvare, kjøretidsmiljø og applikasjonslag. I hvert lag blir visse programvaremoduler abstrahert, og disse lagene kommuniserer gjennom grensesnitt.

AUTOSAR Arkitektur

De forskjellige lag med AUTOSAR-arkitektur kjøres på en mikrokontroller som et applikasjonslag, RTE (kjøretidsmiljø), servicelag og BSW (grunnleggende programvare) osv. Hvert lag inkluderer forhåndsdefinerte programvaremoduler og tjenester for å gjøre applikasjonsprogramvare autonom fra motorstyringsenheten.

Applikasjonslag

Det første laget av AUTOSAR-arkitekturen er applikasjonslaget som støtter implementering av tilpassede funksjoner. Den inkluderer programvarekomponenter samt flere applikasjoner for å utføre eksakte oppgaver i henhold til instruksjonene.

Dette laget inkluderer tre komponenter som applikasjonsprogramvare, porter med programvare og portgrensesnitt. For disse komponentene sørger arkitekturen for standardiserte grensesnitt i applikasjonslaget. Programvarekomponentene i dette laget vil hjelpe til med å generere enkle applikasjoner for å gi støtte til kjøretøyfunksjonene.

Samspillet mellom disse komponentene kan tillates gjennom eksakte porter med en virtuell funksjonsbuss. Disse portene vil lette samspillet mellom BSW av AUTOSAR og programvarekomponenter.
Dette er en oversikt over arkitekturen til AUTOSAR og støtter sanntidsforsyninger og sikkerhetsbegrensninger. Avhengig av MCU, støtter standardplattformen forskjellige applikasjoner som sikkerhet og nettverk ved å la motorstyringsenhetene i kjøretøyet kontakte sensorer og aktuatorer i kjøretøyet.

RTE (Runtime Environment)

RTE er et mellomvarelag som tilbyr kommunikasjonstjenester til programvarekomponentene til AUTOSAR og applikasjoner inkluderer AUTOSAR-sensoren eller aktuatordelene. Hovedformålet med dette er å gjøre programvarekomponentene uavhengige for kartlegging til et presist motorstyringssystem.

Hovedtrekkene i RTE inkluderer følgende.

• Det er spesifikt for motorstyringssystemet og applikasjonen.
• Den genereres for hver motorstyringsenhet.
• Grensesnittet er helt uavhengig av motorstyringsenheten.

Servicelag

Dette er det viktigste programvarelaget som gir forskjellige funksjoner som følgende.

• Operativsystem
• Minnetjeneste
• Nettverkskommunikasjon for kjøretøy
• Statlig ledelse av motorstyringsenhet
• Problemløsingstjeneste

Dette laget gir grunnleggende programvaremoduler og tjenester for forskjellige applikasjoner.

Hovedfunksjonene i tjenestelaget inkluderer følgende.

• Spesifikk for MCU ( mikrokontrollerenhet ) og et element av ECU-maskinvare
• Grensesnittet for dette er uavhengig for både ECU og MCU

BSW (grunnleggende programvare)

Det grunnleggende programvarelaget inkluderer tre lag, nemlig

• ECU Abstraction Layer
• Komplekse drivere
• MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)

ECU Abstraction Layer

• Grensesnitt med abstraksjonslag for mikrokontroller og utvendig enhetsdriver gir i hovedsak rett til inngang til enheter som ellers er utenfor MCU.
• Programmeringsgrensesnittet brukes til å grensesnitt med MCU.
• Hovedformålet med dette laget er å lage et høyere programvarelag uavhengig av maskinens layout for motorstyringsenheten.

Hovedtrekkene i ECU-abstraksjonslaget inkluderer følgende.

• Montering kan være avhengig av maskinvaren til ECU, mens den er uavhengig av MCU
• Grensesnitt med høy ordre kan være uavhengig for MCU- og ECU-maskinvareenheter

Komplekse drivere

Disse lagene brukes til mangefasetterte funksjoner som ikke er tilgjengelige på andre lag. Dette laget har direkte tilgang til MCU. De viktigste eksemplene er kontroll av elektriske verdier, injeksjonskontroll , deteksjon av posisjonsøkning, etc.

Hovedformålet er å oppfylle bestemte funksjoner og tidsbehov som er nødvendige for å betjene sammensatte sensorer så vel som aktuatorer.

Hovedtrekkene til komplekse drivere inkluderer følgende.

• Montering er ekstremt avhengig av ECU, MCU, etc.
• Grensesnitt med høy ordre kan monteres og standardiseres basert på grensesnittet til AUTOSAR

MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)

Denne programvaremodulen er tilgjengelig direkte på MCU-periferiutstyr og eksterne enheter som er kartlagt med minne. Hovedformålet er å lage et høyere programvarelag uavhengig for MCU.

Hovedtrekkene i MCAL inkluderer følgende.

• Montering avhenger av MCU
• Grensesnittet for høy ordre er ikke avhengig av MCU.

Mål med AUTOSAR

De viktigste målene for AUTOSAR inkluderer følgende.

• Aktivering av redundans
• Funksjonene fra en ECU til en annen ECU kan gjøres i nettverket
• Vedlikeholdsevne gjennom hele produktets livssyklus
• Inkorporering av funksjonelle moduler fra mange leverandører
• Økt bruk av COTS-maskinvare.
• Programvareoppdateringer over bilens levetid.
• Skalerbarhet til forskjellige biler
• Implementering av viktige funksjoner som en typisk kjerneløsning i hele bransjen
• Sikkerhetskrav

Fordeler og ulemper ved AUTOSAR

Fordelene med AUTOSAR inkluderer følgende.

• Programvare kan være mulig mellom forskjellige selskaper
• Gjenbrukbarhet av programvarekomponent
• Den grunnleggende programvarearkitekturen er lagdelt.
• Konsistens av grensesnitt
• Interoperabilitet
• Programvarekode kan brukes på nytt.
• Designfleksibilitet er mer
• Kostnad og utviklingstid reduseres
• Effektivitet kan økes innen funksjonell utvikling
• Åpenhet og distinkte grensesnitt vil tillate nye forretningsmodeller.

Ulempene med AUTOSAR inkluderer følgende.

• Kompleksitet
• Førsteinvestering
• Læringskurve

Bruk av AUTOSAR

Anvendelsene av Autosar-arkitektur inkluderer følgende.

• Infotainment
• Sensorer som LIDAR og RADAR
• Forutsigende vedlikehold
• Elektrifisering
• ADAS fungerer med et kamera
• v2x
• Kartoppdateringer
• Automotive Apps

Vanlige spørsmål

1). Hva er AUTOSAR?

Den åpne systemarkitekturen for biler er en slags programvarearkitektur for bilindustrien, som er utviklet av forskjellige billeverandører, produsenter osv.

2). Hva er hensikten med AUTOSAR?

Dette muliggjør bruk av en programvaredesign basert på en komponentmodell for et kjøretøysystem.

3). Er AUTOSAR et operativsystem?

Nei, men den har en spesifikasjon for operativsystemet.

4). Hva er RTEs rolle i AUTOSAR?

Den brukes til å tilby infrastrukturtjenester for å la kommunikasjon skje mellom programvarekomponentene som får tilgang til grunnleggende programvaremoduler som operativsystem & kommunikasjonstjeneste.

5). Hva er lagene i AUTOSAR-arkitektur?

Det er tre typer lag som RTE, servicelag og grunnleggende programvare.

6). Hvem utviklet denne AUTOSAR-arkitekturen?

Det er utviklet av verktøyutviklere, billeverandører og dets produsenter.

7). Hvordan lære AUTOSAR?

Lær først det grunnleggende fra erfarne personer og begynn å gjøre prosjekter for å utvikle ECU-ene, avhengig av arkitekturen. I tillegg kan du lage noen eksempler i Matlab og gå gjennom den genererte koden.

Dermed handler dette om en oversikt over AUTOSAR . Det er en standardisert bilprogramvarearkitektur, som er utviklet av forskjellige billeverandører, produsenter. Hovedmålet med dette er å sette opp et lag blant applikasjonsprogramvare og ECU-maskinvare. Derfor er denne programvaren hovedsakelig uavhengig av foretrukne mikrokontrollere, samt en bilprodusent for å gjøre den gjenbrukbar for en rekke individuelle motorstyringssystemer. Her er et spørsmål til deg, hva er den fulle formen for AUTOSAR?