В автомобилни системи , електронната или електрическата сложност се увеличава. В съвременното превозно средство те имат над 100 блока за управление на двигателя, които са известни като ECU. Всяко ECU включва редица функции, които трябва да се префразират често от нулата, след като хардуерът като процесора бъде сменен. За автомобилите е много важно да направят приложния софтуер независим с помощта на своя хардуер. За да се постигне това, в AUTOSAR се изпълняват основни функции за създаване и създаване на отворена софтуерна архитектура, предназначена за блокове за управление на автомобилни двигатели. Тази статия разглежда общ преглед на AUTOSAR.

Въведение в Autosar

AUTOSAR е разработен от различни автомобил производствени компании през 2003 г. като BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, за създаване на отворена индустриална стандартна архитектура за електрически и електронни устройства в автомобила. През същата ноември година известната автомобилна компания като Ford се присъедини като основен партньор. През месец декември се присъединиха Toyota Motor Corporation & Groupe PSA. През февруари 2008 г., след като компанията Siemens VDO беше получена чрез Continental, тя престана да бъде автономен основен партньор на AUTOSAR.

През 2003 г. AUTOSAR пусна четири основни софтуерни архитектури за автомобилната индустрия. Работата на AUTOSAR може да бъде разделена на 3 фази. Във фаза-1 от 2004 до 06 беше извършено основното развитие, във фаза-2 от 2007 до 09 основното развитие беше разширено в архитектурата, както и в методологията. Във фаза 3 от 2010 до 13 може да се направи защитата и предпочитаните подобрения. Работата по адаптивната платформа започна през 2016 г. и основните действия за развитие бяха публикувани накрая в комбинирано издание на Classic, Adaptive & Foundation на AUTOSAR.

Какво е AUTOSAR?

Терминът AUTOSAR означава „Автомобилна архитектура с отворена система“. Той е стандартизиран, както и отворена архитектура за автомобилен софтуер. Тази архитектура поддържа интерфейсите в приложния софтуер и основните функции на автомобила. Освен това помага за установяването на позната софтуерна архитектура на системата за управление на двигателя за всички сътрудници на AUTOSAR.

AUTOSAR се използва за осигуряване на присъщи предимства на сътрудниците за работа с по-сложни електрически и електронни системи в превозно средство, като просто интегриране, превключване на функциите в сложна мрежа за управление на двигателя (ECU) и контрол върху жизнения цикъл на целия продукт.

Тази архитектура на автомобилния софтуер е разработена съвместно чрез различни автомобилни производители, разработчици на инструменти и доставчици. Тази платформа ще подобри функционалностите на дадено превозно средство в автомобилната индустрия, без да затруднява съществуващия модел.

Блокът за управление на двигателя на автомобила включва следните характеристики

Силен интерфейс с хардуера като изпълнителни механизми и сензори
Интерфейс с автобусни системи в превозното средство
Включва 16/32 бита микроконтролер
Вътрешна или външна флаш памет
Система в реално време

Архитектура на Autosar с пример

Архитектурата на слоя AUTOSAR подразделя софтуера на пет слоя. Отначало наблюдаваме базиран на OSI, но моделът на характерния слой обяснява йерархичната подредба на софтуера AUTOSAR. Поради тази причина той се разделя на три части като основен софтуер, среда за изпълнение и слой на приложението. Във всеки слой се абстрахират определени софтуерни модули и тези слоеве комуникират чрез интерфейси.

AUTOSAR Архитектура

The различни слоеве от архитектурата на AUTOSAR работи на микроконтролер като приложен слой, RTE (среда на изпълнение), сервизен слой и BSW (основен софтуер) и др. Всеки слой включва предварително дефинирани софтуерни модули и услуги, за да направи приложния софтуер автономен от контролния блок на двигателя.

Приложен слой

Първият слой на архитектурата AUTOSAR е приложният слой, който поддържа внедряване на потребителски функционалности. Той включва софтуерни компоненти, както и няколко приложения за изпълнение на точни задачи в съответствие с инструкциите.

Този слой включва три компонента като приложен софтуер, пристанища на софтуер и интерфейси на портове. За тези компоненти архитектурата осигурява стандартизирани интерфейси в приложния слой. Софтуерните компоненти на този слой ще подпомогнат генерирането на лесни приложения, които да осигурят поддръжка за функциите на автомобила.

Взаимодействието между тези компоненти може да бъде разрешено чрез точни портове с виртуална функционална шина. Тези портове ще улеснят взаимодействието между BSW на AUTOSAR и софтуерни компоненти.
Това е преглед на архитектурата на AUTOSAR и той поддържа доставки в реално време и ограничения за сигурност. В зависимост от MCU, стандартната платформа поддържа различни приложения като сигурност и работа в мрежа, като позволява на блоковете за управление на двигателя на превозното средство да контактуват със сензори и задвижващи механизми на превозното средство.

RTE (среда на изпълнение)

RTE е междинен слой, който предоставя комуникационни услуги на софтуерните компоненти на AUTOSAR, а приложенията включват сензори или задвижващи части на AUTOSAR. Основната цел на това е да направи софтуерните компоненти независими за картографиране към прецизна система за управление на двигателя.

Основните характеристики на RTE включват следното.

Той е специфичен за системата за управление на двигателя и приложението.
Той се генерира за всеки блок за управление на двигателя.
Интерфейсът му е напълно независим от блока за управление на двигателя.

Сервизен слой

Това е основният софтуерен слой, който предоставя различни функции като следните.

Операционна система
Услуга за памет
Мрежова комуникация за превозно средство
Държавно управление на блока за управление на двигателя
Услуга за решаване на проблеми

Този слой предоставя основни софтуерни модули и услуги за различни приложения.

Основните характеристики на ниво услуга включват следното.

Специфично за MCU ( микроконтролерен блок ) и елемент от хардуера на ECU
Интерфейсът на това е независим както за ECU, така и за MCU

BSW (основен софтуер)

Основният софтуерен слой включва три слоя, а именно

ECU абстракционен слой
Комплексни драйвери
MCAL (Микроконтролер Абстракционен слой)

ECU абстракционен слой

Интерфейсът с абстракционния слой на микроконтролера и външният драйвер на устройството главно осигурява право на достъп до устройства, които са вътре в противен случай извън MCU.
Интерфейсът за приложно програмиране се използва за интерфейс с MCU.
Основната цел на този слой е да създаде по-висок софтуерен слой, независим за хардуерното оформление на модула за управление на двигателя.

Основните характеристики на абстракционния слой на ECU включват следното.

Монтирането може да зависи от хардуера на ECU, докато независимо от MCU
Интерфейсът от висок ред може да бъде независим за хардуерни модули MCU и ECU

Комплексни драйвери

Тези слоеве се използват за многостранни функции, които не са налични на други слоеве. Този слой има пряк достъп до MCU. Основните примери са електрически контрол на стойностите, контрол на инжектирането , откриване на увеличаване на позицията и др.

Основната цел е да се изпълнят определени функции и нужди за синхронизиране, желани за работа със съставни сензори, както и задвижващи механизми.

Основните характеристики на сложните драйвери включват следното.

Монтажът е изключително зависим от ECU, MCU и т.н.
Интерфейс от висок порядък може да бъде монтиран и стандартизиран въз основа на интерфейса на AUTOSAR

MCAL (Микроконтролер Абстракционен слой)

Този софтуерен модул е достъпен директно на чип MCU периферни устройства и външни устройства, които са картографирани с памет. Основната цел е да се създаде по-висок софтуерен слой, независим за MCU.

Основните характеристики на MCAL включват следното.

Монтажът зависи от MCU
Интерфейсът от висок ред не зависи от MCU.

Цели на AUTOSAR

Основните цели на AUTOSAR включват следното.

Активиране на излишък
Функциите от едно ECU до друго ECU могат да се извършват в мрежата
Поддържане през целия жизнен цикъл на продукта
Вграждане на функционални модули от много доставчици
Повишено използване на хардуер COTS.
Актуализации на софтуера през целия живот на автомобила.
Мащабируемост до различни автомобили
Прилагане на основни функции като типично основно решение за цялата индустрия
Изисквания за безопасност

Предимства и недостатъци на AUTOSAR

Предимствата на AUTOSAR включват следното.

“за какво се използват мембранни помпи ”

Споделянето на софтуер може да бъде възможно между различни компании
Многократна употреба на софтуерния компонент
Основната софтуерна архитектура е слоеста.
Последователност на интерфейсите
Оперативна съвместимост
Софтуерният код може да се използва повторно.
Гъвкавостта на дизайна е повече
Разходите и времето за разработка ще бъдат намалени
Ефективността може да се увеличи в рамките на функционалното развитие
Прозрачността и различните интерфейси ще позволят нови бизнес модели.

Недостатъците на AUTOSAR включват следното.

Сложност
Първоначална инвестиция
Крива на обучение

Приложения на AUTOSAR

Приложенията на архитектурата на Autosar включват следното.

Инфотейнмънт
Сензори като LIDAR и RADAR
Предсказуема поддръжка
Електрификация
ADAS Функции с камера
v2x
Актуализации на картата
Автомобилни приложения

Често задавани въпроси

1). Какво е AUTOSAR?

Архитектурата на автомобилната отворена система е един вид архитектура на автомобилния софтуер, която се разработва от различни автомобилни доставчици, производители и т.н.

2). Каква е целта на AUTOSAR?

Това позволява използването на софтуерен дизайн, базиран на модел на компонент за автомобилна система.

3). AUTOSAR операционна система ли е?

Не, но има спецификация за операционната система.

4). Каква е ролята на RTE в AUTOSAR?

Използва се за предоставяне на инфраструктурни услуги за позволяване на комуникацията между софтуерните компоненти, които имат достъп до основни софтуерни модули като операционна система & комуникационна услуга.

5). Какви са слоевете в архитектурата на AUTOSAR?

Има три типа слоеве като RTE, сервизен слой и основен софтуер.

6). Кой е разработил тази архитектура на AUTOSAR?

Той е разработен от разработчици на инструменти, доставчици на автомобили и производители.

7). Как да науча AUTOSAR?

Първо, научете основите от опитни хора и започнете да правите проекти за разработване на ECU в зависимост от неговата архитектура. Освен това направете няколко проби в Matlab и преминете през генерирания код.

По този начин става въпрос за всичко преглед на AUTOSAR . Това е стандартизирана архитектура за автомобилен софтуер, която е разработена от различни автомобилни доставчици, производители. Основната цел на това е да се създаде слой сред приложния софтуер и хардуера на ECU. Следователно, този софтуер е главно независим от предпочитаните микроконтролери, както и от производител на автомобили, за да го направи многократно за редица отделни системи за управление на двигателя. Ето въпрос към вас, каква е пълната форма на AUTOSAR?