În sisteme auto , complexitatea electronică sau electrică crește. Într-un vehicul modern, acestea au peste 100 de unități de control ale motorului, cunoscute sub numele de ECU-uri. Fiecare ECU include o serie de funcții care trebuie reformulate frecvent de la zero după schimbarea hardware-ului, precum procesorul. Este foarte important pentru automobile să facă software-ul de aplicație independent cu ajutorul hardware-ului său. Pentru a realiza acest lucru, funcțiile fundamentale sunt executate în AUTOSAR pentru a crea și configura o arhitectură software deschisă destinată unităților de control al motorului auto. Acest articol discută o prezentare generală a unui AUTOSAR.

Introducere în Autosar

AUTOSAR a fost dezvoltat de diferite auto companii producătoare în anul 2003 precum BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, pentru stabilirea unei arhitecturi deschise, standarde industriale, pentru dispozitive electrice și electronice într-un automobil. În același an din noiembrie, faimoasa companie de automobile precum Ford s-a alăturat ca partener principal. În luna decembrie s-au alăturat Toyota Motor Corporation & Groupe PSA. În februarie 2008, după ce compania Siemens VDO a fost obținută prin Continental, aceasta a încetat să mai fie un partener principal autonom pentru AUTOSAR.

În anul 2003, AUTOSAR a lansat patru arhitecturi software majore pentru industriile auto. Lucrarea AUTOSAR poate fi împărțită în 3 faze. În faza 1 din 2004 până în 06, dezvoltarea de bază s-a realizat, în faza 2 din 2007 până în 09 dezvoltarea de bază a fost extinsă atât în arhitectură, cât și în metodologie. În faza 3 din 2010 până în 13, se pot face protecția și îmbunătățirile preferate. Lucrarea platformei adaptive a început în anul 2016, iar principalele acțiuni de dezvoltare au fost publicate în cele din urmă într-o versiune combinată Classic, Adaptive & Foundation a AUTOSAR.

Ce este AUTOSAR?

Termenul AUTOSAR înseamnă „Automotive Open System Architecture”. Este standardizat, precum și arhitectura software deschisă pentru automobile. Această arhitectură acceptă interfețele din aplicațiile software și funcțiile de bază ale vehiculului. De asemenea, ajută la stabilirea arhitecturii software familiare a sistemului de control al motorului pentru toți asociații AUTOSAR.

AUTOSAR este utilizat pentru a oferi avantaje intrinseci asociaților pentru a gestiona sisteme electrice și electronice mai complexe într-un vehicul precum integrarea simplă, pentru a comuta funcțiile din rețeaua complexă de control al motorului (ECU) și pentru a controla ciclul de viață al întregului produs.

Această arhitectură software auto a fost dezvoltată în comun prin diferiți producători de automobile, dezvoltatori de instrumente și furnizori. Această platformă va îmbunătăți funcționalitățile unui vehicul din industria auto, fără a deranja modelul existent.

Unitatea de control a motorului auto include următoarele caracteristici

O interfață puternică cu hardware, cum ar fi actuatoare și senzori
Interfață cu sistemele de autobuz din vehicul
Includeți un microcontroler de 16/32 biți
Memorie flash internă sau externă
Sistem în timp real

Arhitectura Autosar cu Exemplu

Arhitectura de straturi AUTOSAR împarte software-ul în cinci straturi. La început, observăm un model de strat bazat pe OSI, totuși caracteristic, explică aranjamentul ierarhic al software-ului AUTOSAR. Din acest motiv, se subdivizează în trei părți, cum ar fi software-ul fundamental, mediul de rulare și stratul de aplicație. În fiecare strat, anumite module software sunt extrase și aceste straturi comunică prin interfețe.

Arhitectura AUTOSAR

diferite straturi de arhitectură AUTOSAR rulează pe un microcontroler, cum ar fi un strat de aplicație, RTE (mediu de rulare), strat de serviciu și BSW (software de bază) etc. Fiecare strat include module și servicii software predefinite pentru a face software-ul aplicației autonom de unitatea de control a motorului.

Strat de aplicație

Primul strat al arhitecturii AUTOSAR este stratul de aplicație care acceptă implementarea funcționalităților personalizate. Acesta include componente software, precum și mai multe aplicații pentru a executa sarcini exacte conform instrucțiunilor.

Acest strat include trei componente, cum ar fi software pentru aplicații, porturi de software și interfețe de porturi. Pentru aceste componente, arhitectura asigură interfețe standardizate în stratul aplicației. Componentele software ale acestui strat vor ajuta la generarea de aplicații ușoare pentru a oferi suport pentru funcțiile vehiculului.

Interacțiunea dintre aceste componente poate fi permisă prin porturi exacte cu un Bus funcțional virtual. Aceste porturi vor facilita interacțiunea dintre BSW a AUTOSAR și componentele software.
Aceasta este o imagine de ansamblu a arhitecturii AUTOSAR și acceptă constrângeri în timp real și consumabile și constrângeri de securitate. În funcție de MCU, platforma standard acceptă diferite aplicații, cum ar fi securitatea și rețeaua, permițând unităților de control ale motorului vehiculului să contacteze senzorii și actuatorii vehiculului.

RTE (Runtime Environment)

RTE este un strat de middleware care oferă servicii de comunicații către componentele software ale AUTOSAR și aplicațiile includ piese de senzor sau actuator AUTOSAR. Scopul principal al acestui lucru este de a face componentele software independente pentru maparea unui sistem precis de control al motorului.

Principalele caracteristici ale RTE includ următoarele.

Este specific pentru sistemul de control al motorului și aplicație.
Este generat pentru fiecare unitate de comandă a motorului.
Interfața sa este complet independentă de unitatea de comandă a motorului.

Stratul de serviciu

Acesta este principalul strat software care oferă funcții diferite, precum următoarele.

Sistem de operare
Serviciu de memorie
Comunicare în rețea pentru vehicul
Gestionarea de stat a unității de control a motorului
Serviciu de rezolvare a problemelor

Acest strat oferă module și servicii software fundamentale pentru diferite aplicații.

Principalele caracteristici ale stratului de servicii includ următoarele.

Specific pentru MCU ( unitate de microcontroler ) și un element al hardware-ului ECU
Interfața acestuia este independentă pentru ECU, precum și pentru MCU

BSW (software de bază)

Stratul software de bază include trei straturi și anume

Strat de abstractizare ECU
Drivere complexe
MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)

Strat de abstractizare ECU

Interfața cu stratul de abstracție a microcontrolerului și driverul de dispozitiv exterior oferă în principal dreptul de intrare la dispozitivele care se află în alt mod în afara MCU.
Interfața de programare a aplicației este utilizată pentru interfața cu MCU.
Scopul principal al acestui strat este de a crea un strat software superior independent pentru aspectul hardware al unității de control al motorului.

Principalele caracteristici ale stratului de abstractizare a ECU includ următoarele.

Montarea poate depinde de hardware-ul ECU, în timp ce independentă de MCU
Interfața de comandă înaltă poate fi independentă pentru unitățile hardware MCU și ECU

Drivere complexe

Aceste straturi sunt utilizate pentru funcții cu mai multe fațete care nu sunt disponibile pentru alte straturi. Acest strat poate accesa direct MCU. Principalele exemple sunt controlul valorilor electrice, controlul injecției , detectarea creșterii poziției etc.

Scopul principal este de a îndeplini anumite funcții și necesități de sincronizare dorite pentru operarea senzorilor compuși, precum și a dispozitivelor de acționare.

Principalele caracteristici ale driverelor complexe includ următoarele.

Montarea este extrem de dependentă de ECU, MCU etc.
Interfața de comandă înaltă poate fi montată și standardizată pe baza interfeței AUTOSAR

MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)

Acest modul software este accesat direct pe periferice MCU on-chip și dispozitive exterioare care sunt mapate cu memorie. Scopul principal este de a crea un strat software superior independent pentru MCU.

Principalele caracteristici ale MCAL includ următoarele.

Montarea depinde de MCU
Interfața de comandă înaltă nu depinde de MCU.

Obiectivele AUTOSAR

Principalele obiective ale AUTOSAR includ următoarele.

Activarea redundanței
Funcțiile de la un ECU la alt ECU pot fi realizate în rețea
Mentenabilitate pe tot parcursul ciclului de viață al produsului
Incorporarea modulelor funcționale de la mulți furnizori
Utilizare crescută a hardware-ului COTS.
Actualizări de software pe durata de viață a automobilului.
Scalabilitate la diferite automobile
Implementarea funcțiilor esențiale, cum ar fi o soluție de bază tipică la nivel de industrie
Cerințe de siguranță

Avantajele și dezavantajele AUTOSAR

Avantajele AUTOSAR includ următoarele.

“proiect privind energia solară pentru școală ”

Partajarea software-ului poate fi posibilă între diferite companii
Reutilizarea componentei software
Arhitectura software de bază este stratificată.
Coerența interfețelor
Interoperabilitate
Codul software poate fi reutilizat.
Flexibilitatea de proiectare este mai mult
Costul și timpul de dezvoltare vor fi reduse
Eficiența poate fi crescută în cadrul dezvoltării funcționale
Transparența și interfețele distincte vor permite noi modele de afaceri.

Dezavantajele AUTOSAR includ următoarele.

Complexitate
Investitie initiala
Curbă de învățare

Aplicații ale AUTOSAR

Aplicațiile arhitecturii Autosar includ următoarele.

Infotainment
Senzori precum LIDAR și RADAR
Întreținere predictivă
Electrificare
Funcții ADAS cu o cameră
v2x
Actualizări de hartă
Aplicații auto

Întrebări frecvente

1). Ce este AUTOSAR?

Arhitectura sistemului deschis auto este un tip de arhitectură software auto, dezvoltată de diferiți furnizori de automobile, producători etc.

2). Care este scopul AUTOSAR?

Aceasta permite utilizarea unui design software bazat pe un model de componentă pentru un sistem vehicul.

3). AUTOSAR este un sistem de operare?

Nu, dar are o specificație pentru sistemul de operare.

4). Care este rolul RTE în AUTOSAR?

Este folosit pentru a furniza servicii de infrastructură care să permită comunicarea între componentele software care accesează module software fundamentale precum sistem de operare & serviciu de comunicare.

5). Care sunt straturile din arhitectura AUTOSAR?

Există trei tipuri de straturi, cum ar fi RTE, stratul de servicii și software-ul de bază.

6). Cine a dezvoltat această arhitectură AUTOSAR?

Este dezvoltat de dezvoltatorii de instrumente, furnizorii de automobile și producătorii săi.

7). Cum să înveți AUTOSAR?

În primul rând, aflați elementele de bază de la persoane cu experiență și începeți să faceți proiecte pentru dezvoltarea ECU-urilor în funcție de arhitectura sa. În plus, faceți câteva mostre în Matlab și parcurgeți codul generat.

Astfel, totul este vorba o prezentare generală a AUTOSAR . Este o arhitectură software standardizată pentru automobile, dezvoltată de diverși furnizori de automobile, producători. Obiectivul principal al acestui lucru este de a crea un strat între software-ul aplicației și hardware-ul ECU. Prin urmare, acest software este în principal independent de orice microcontrolere preferate, precum și de un producător de mașini, pentru a-l face reutilizabil pentru mai multe sisteme individuale de unități de control ale motorului. Iată o întrebare pentru dvs., care este forma completă a AUTOSAR?