U automobilski sustavi , elektronička ili električna složenost se povećava. U modernom vozilu imaju preko 100 upravljačkih jedinica motora koje su poznate kao ECU. Svaka ECU uključuje brojne funkcije koje se moraju često prekrajati od nule nakon što se promijeni hardver poput procesora. Za automobile je vrlo važno osamostaliti aplikacijski softver uz pomoć svog hardvera. Da bi se to postiglo, u AUTOSAR-u se izvršavaju temeljne funkcije za stvaranje i postavljanje otvorene softverske arhitekture namijenjene upravljačkim jedinicama automobilskih motora. Ovaj članak govori o pregledu AUTOSARA.

Uvod u Autosar

AUTOSAR su razvili različiti automobil proizvodne tvrtke 2003. godine poput BMW-a, Continental AG-a, Daimler-Benza, Robert Bosch GmbH-a, Siemens-a VDO, za uspostavljanje otvorene industrijske standardne arhitekture za električne i elektroničke uređaje u automobilu. Iste godine u studenom, poznata automobilska tvrtka poput Forda pridružila se kao Core Partner. U mjesecu prosincu pridružena je Toyota Motor Corporation & Groupe PSA. U veljači 2008. godine, nakon što je tvrtka Siemens VDO dobila tvrtku Continental, tada je prestala biti samostalni temeljni partner za AUTOSAR.

2003. godine AUTOSAR je objavio četiri glavne softverske arhitekture za automobilsku industriju. Rad AUTOSAR-a može se podijeliti u 3 faze. U fazi 1 od 2004. do 06. izveden je osnovni razvoj, u fazi 2. od 2007. do 09. osnovni je razvoj proširen u arhitekturi, kao i metodologiji. U fazi 3 od 2010. do 13. godine mogu se izvršiti zaštita i željena poboljšanja. Rad na prilagodljivoj platformi započeo je 2016. godine, a glavne razvojne akcije konačno su objavljene u kombiniranom izdanju Classic, Adaptive & Foundation AUTOSAR-a.

Što je AUTOSAR?

Izraz AUTOSAR označava 'Automotive Open System Architecture'. Standardizirana je kao i otvorena arhitektura automobilskog softvera. Ova arhitektura podržava sučelja unutar aplikacijskog softvera i osnovne funkcije vozila. Također pomaže u uspostavljanju poznate softverske arhitekture sustava upravljanja motorom za sve suradnike u AUTOSAR-u.

AUTOSAR se koristi za pružanje osobnih prednosti suradnicima za rukovanje složenijim električnim i elektroničkim sustavima u vozilu, poput jednostavne integracije, prebacivanje funkcija unutar mreže složenih upravljanja motorom (ECU) i kontrolu nad životnim ciklusom cijelog proizvoda.

Ova arhitektura automobilskog softvera zajednički je razvijena od različitih proizvođača automobila, programera alata i dobavljača. Ova će platforma poboljšati funkcionalnosti vozila u automobilskoj industriji, a da neće uznemiriti postojeći model.

Upravljačka jedinica motora motora uključuje sljedeće značajke

Snažno sučelje s hardverom poput aktuatora i senzora
Sučelje sa sustavima sabirnica u vozilu
Uključuje mikrokontroler od 16/32 bita
Unutarnja ili vanjska flash memorija
Sustav u stvarnom vremenu

Autosar Arhitektura s primjerom

AUTOSAR arhitektura sloja dijeli softver na pet slojeva. Isprva promatramo OSI, međutim karakteristični model sloja objašnjava hijerarhijski raspored softvera AUTOSAR. Iz tog se razloga dijeli na tri dijela poput temeljnog softvera, runtime okruženja i aplikacijskog sloja. U svakom se sloju apstrahiraju određeni softverski moduli i ti slojevi komuniciraju putem sučelja.

AUTOSAR Arhitektura

The različiti slojevi arhitekture AUTOSAR pokrenuti na mikrokontroleru poput aplikacijskog sloja, RTE (runtime environment), servisni sloj i BSW (osnovni softver) itd. Svaki sloj uključuje unaprijed definirane softverske module i usluge kako bi aplikacijski softver bio neovisan od upravljačke jedinice motora.

Sloj aplikacije

Prvi sloj arhitekture AUTOSAR je aplikacijski sloj koji podržava implementaciju prilagođenih funkcionalnosti. Sadrži softverske komponente kao i nekoliko aplikacija za izvršavanje točnih zadataka prema uputama.

Ovaj sloj uključuje tri komponente poput aplikacijskog softvera, priključaka softvera i sučelja priključaka. Za ove komponente arhitektura osigurava standardizirana sučelja unutar aplikacijskog sloja. Softverske komponente ovog sloja pomoći će u generiranju jednostavnih aplikacija koje pružaju podršku funkcijama vozila.

Interakcija između ovih komponenti može se dopustiti putem točnih priključaka s virtualnom sabirnicom funkcija. Ovi priključci olakšat će interakciju između BSW-a AUTOSAR-a i softverskih komponenti.
Ovo je pregled arhitekture AUTOSAR-a i podržava opskrbu u stvarnom vremenu i sigurnosna ograničenja. Ovisno o MCU-u, standardna platforma podržava različite programe poput sigurnosti i umrežavanja omogućavajući upravljačkim jedinicama motora da kontaktiraju senzore i aktuatore vozila.

RTE (Runtime Environment)

RTE je međuprogramski sloj koji pruža komunikacijske usluge za softverske komponente AUTOSAR-a, a aplikacije uključuju AUTOSAR dijelove senzora ili aktuatora. Glavna svrha ovoga je učiniti softverske komponente neovisnima za mapiranje na precizan sustav upravljanja motorom.

Glavne značajke RTE uključuju sljedeće.

Specifičan je za sustav upravljanja i primjenu motora.
Generira se za svaku upravljačku jedinicu motora.
Njegovo sučelje potpuno je neovisno o upravljačkoj jedinici motora.

Uslužni sloj

Ovo je glavni softverski sloj koji pruža različite funkcije poput sljedećih.

Operacijski sustav
Usluga memorije
Mrežna komunikacija za vozilo
Upravljanje državom upravljačke jedinice motora
Usluga rješavanja problema

Ovaj sloj pruža osnovne softverske module i usluge za različite aplikacije.

Glavne značajke sloja usluge uključuju sljedeće.

Specifično za MCU ( jedinica mikrokontrolera ) i element ECU hardvera
Ovo sučelje je neovisno za ECU i MCU

BSW (osnovni softver)

Osnovni softverski sloj, naime, uključuje tri sloja

Sloj apstrakcije ECU-a
Složeni upravljački programi
MCAL (sloj apstrakcije mikrokontrolera)

Sloj apstrakcije ECU-a

Sučelje s apstrakcijskim slojem mikrokontrolera i vanjskim pokretačkim programom uređaja uglavnom osigurava pravo ulaska na uređaje koji se nalaze unutar, izvan MCU-a.
Sučelje aplikacijskog programiranja koristi se za povezivanje s MCU-om.
Glavna svrha ovog sloja je stvoriti viši softverski sloj neovisan za raspored hardvera upravljačke jedinice motora.

Glavne značajke apstraktnog sloja ECU uključuju sljedeće.

Montaža može ovisiti o hardveru ECU-a, dok je neovisna o MCU-u
Sučelje visokog reda može biti neovisno za MCU i ECU hardverske jedinice

Složeni upravljački programi

Ti se slojevi koriste za višeznačne funkcije koje nisu dostupne na drugim slojevima. Ovaj sloj može izravno pristupiti MCU-u. Glavni primjeri su električna kontrola vrijednosti, kontrola ubrizgavanja , otkrivanje povećanja položaja itd.

Glavna svrha je ispuniti određene funkcije i vremenske potrebe za rad na složenim senzorima, kao i na aktuatorima.

Glavne značajke složenih pokretača uključuju sljedeće.

Montaža izuzetno ovisi o ECU-u, MCU-u itd.
Sučelje visokog reda može se montirati i standardizirati na temelju sučelja AUTOSAR-a

MCAL (sloj apstrakcije mikrokontrolera)

Ovom softverskom modulu pristupa se izravno na MCU perifernim uređajima i vanjskim uređajima koji su mapirani s memorijom. Glavna svrha je stvoriti viši sloj softvera neovisan za MCU.

Glavne značajke MCAL-a uključuju sljedeće.

Montaža ovisi o MCU
Sučelje visokog reda ne ovisi o MCU-u.

Ciljevi AUTOSARA

Glavni ciljevi AUTOSARA uključuju sljedeće.

Aktivacija viška
Funkcije s jedne ECU na drugu ECU mogu se obavljati unutar mreže
Održavanje tijekom cijelog životnog ciklusa proizvoda
Uključivanje funkcionalnih modula mnogih dobavljača
Povećana upotreba COTS hardvera.
Ažuriranja softvera tijekom životnog vijeka automobila.
Skalabilnost na različite automobile
Implementacija bitnih funkcija poput tipičnog temeljnog rješenja za cijelu industriju
Sigurnosni zahtjevi

Prednosti i nedostaci AUTOSARA

Prednosti AUTOSAR-a uključuju sljedeće.

“kakav mi kondenzator treba ”

Dijeljenje softvera može biti moguće između različitih tvrtki
Ponovna upotrebljivost softverske komponente
Osnovna softverska arhitektura je slojevita.
Konzistentnost sučelja
Interoperabilnost
Softverski kod se može ponovno koristiti.
Fleksibilnost dizajna je veća
Smanjit će se troškovi i vrijeme razvoja
Učinkovitost se može povećati unutar funkcionalnog razvoja
Transparentnost i različita sučelja omogućit će nove poslovne modele.

Nedostaci AUTOSAR-a uključuju sljedeće.

Složenost
Početno ulaganje
Krivulja ucenja

Primjene AUTOSARA

Primjene Autosar arhitekture uključuju sljedeće.

Infotainment
Senzori poput LIDARA i RADARA
Prediktivno održavanje
Elektrifikacija
ADAS Funkcije s kamerom
v2x
Ažuriranja karte
Automobilske aplikacije

Najčešća pitanja

1). Što je AUTOSAR?

Arhitektura automobilskog otvorenog sustava jedna je vrsta automobilske softverske arhitekture koju su razvili različiti dobavljači automobila, proizvođači itd.

2). Koja je svrha AUTOSARA?

To omogućuje upotrebu softverskog dizajna koji se temelji na modelu komponente za sustav vozila.

3). Je li AUTOSAR operativni sustav?

Ne, ali ima specifikaciju za operativni sustav.

4). Koja je uloga RTE-a u AUTOSAR-u?

Koristi se za pružanje infrastrukturnih usluga za omogućavanje komunikacije između softverskih komponenata koje pristupaju temeljnim softverskim modulima poput operacijski sustav & komunikacijska usluga.

5). Koji su slojevi u arhitekturi AUTOSAR?

Postoje tri vrste slojeva kao što su RTE, servisni sloj i osnovni softver.

6). Tko je razvio ovu arhitekturu AUTOSAR?

Razvili su ga programeri alata, dobavljači automobila i njegovi proizvođači.

7). Kako naučiti AUTOSAR?

Prvo naučite osnove od iskusnih osoba i počnite raditi projekte za razvoj ECU-ova ovisno o njegovoj arhitekturi. Uz to, napravite nekoliko uzoraka u Matlabu i prođite kroz generirani kôd.

Dakle, ovdje se radi o svemu pregled AUTOSARA . To je standardizirana arhitektura automobilskog softvera koju razvijaju razni dobavljači automobila. Glavni cilj ovoga je postaviti sloj između aplikacijskog softvera i hardvera ECU-a. Stoga je ovaj softver uglavnom neovisan o bilo kojem preferiranom mikrokontroleru, kao i o proizvođaču automobila, kako bi ga mogao ponovno upotrijebiti za brojne pojedinačne sustave upravljačkih jedinica motora. Evo pitanja za vas, koji je puni oblik AUTOSARA?