Im Automobilsysteme nimmt die elektronische oder elektrische Komplexität zu. In einem modernen Fahrzeug haben sie über 100 Motorsteuergeräte, die als ECUs bekannt sind. Jedes Steuergerät enthält eine Reihe von Funktionen, die häufig von Grund auf neu formuliert werden müssen, sobald die Hardware wie der Prozessor geändert wird. Für Automobile ist es sehr wichtig, Anwendungssoftware mithilfe ihrer Hardware unabhängig zu machen. Um dies zu erreichen, werden in AUTOSAR grundlegende Funktionen ausgeführt, um eine offene Softwarearchitektur für Motorsteuergeräte für Kraftfahrzeuge zu erstellen und einzurichten. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über einen AUTOSAR.
Einführung in Autosar
Der AUTOSAR wurde von verschiedenen entwickelt Automobil produzierende Unternehmen im Jahr 2003 wie BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO für die Etablierung einer offenen Industriestandardarchitektur für elektrische und elektronische Geräte in einem Automobil. Im selben November wurde das berühmte Automobilunternehmen wie Ford wie ein Core Partner aufgenommen. Im Dezember trat die Toyota Motor Corporation & Groupe PSA bei. Im Februar 2008, nachdem die Siemens VDO Company über Continental übernommen wurde, ist sie kein autonomer Kernpartner mehr für AUTOSAR.
Im Jahr 2003 hat AUTOSAR vier wichtige Softwarearchitekturen für die Automobilindustrie veröffentlicht. Die AUTOSAR-Arbeit kann in 3 Phasen unterteilt werden. In der Phase 1 von 2004 bis 06 wurde die Grundentwicklung durchgeführt, in der Phase 2 von 2007 bis 09 wurde die Grundentwicklung sowohl in der Architektur als auch in der Methodik erweitert. In Phase 3 von 2010 bis 13 können der Schutz und bevorzugte Verbesserungen durchgeführt werden. Die Arbeit an der adaptiven Plattform hat im Jahr 2016 begonnen und die wichtigsten Entwicklungsmaßnahmen wurden schließlich in einer kombinierten Version von Classic, Adaptive & Foundation von AUTOSAR veröffentlicht.
Was ist AUTOSAR?
Der Begriff AUTOSAR steht für „Automotive Open System Architecture“. Es ist sowohl standardisierte als auch offene Software-Architektur für die Automobilindustrie. Diese Architektur unterstützt die Schnittstellen innerhalb der Anwendungssoftware und der Grundfunktionen des Fahrzeugs. Außerdem hilft es beim Aufbau einer vertrauten Softwarearchitektur des Motorsteuerungssystems für alle AUTOSAR-Mitarbeiter.
AUTOSAR wird verwendet, um den Mitarbeitern wesentliche Vorteile zu bieten, um komplexere elektrische und elektronische Systeme in einem Fahrzeug wie die einfache Integration zu handhaben, die Funktionen innerhalb eines komplexen Motorsteuerungsnetzwerks (ECU) zu wechseln und den Lebenszyklus des gesamten Produkts zu steuern.
Diese Automobilsoftwarearchitektur wurde gemeinsam von verschiedenen Automobilherstellern, Werkzeugentwicklern und Zulieferern entwickelt. Diese Plattform wird die Funktionen eines Fahrzeugs in der Automobilindustrie verbessern, ohne das bestehende Modell zu beeinträchtigen.
Das Motorsteuergerät des Automobils weist die folgenden Merkmale auf
- Eine starke Schnittstelle zur Hardware wie Aktoren und Sensoren
- Schnittstelle zu Bussystemen im Fahrzeug
- Enthalten Sie einen 16/32-Bit-Mikrocontroller
- Interner oder externer Flash-Speicher
- Echtzeitsystem
Autosar-Architektur mit Beispiel
Die AUTOSAR-Schichtarchitektur unterteilt die Software in fünf Schichten. Zunächst beobachten wir ein OSI-basiertes, jedoch charakteristisches Schichtmodell, das die hierarchische Anordnung der AUTOSAR-Software erklärt. Aus diesem Grund gliedert es sich in drei Teile wie grundlegende Software, Laufzeitumgebung und Anwendungsschicht. In jeder Schicht werden bestimmte Softwaremodule abstrahiert und diese Schichten kommunizieren über Schnittstellen.
AUTOSAR Architektur
Das verschiedene Schichten der AUTOSAR-Architektur Sie können auf einem Mikrocontroller wie einer Anwendungsschicht, RTE (Laufzeitumgebung), Service-Schicht und BSW (Basissoftware) usw. ausgeführt werden. Jede Schicht enthält vordefinierte Softwaremodule und -dienste, um die Anwendungssoftware vom Motorsteuergerät unabhängig zu machen.
Anwendungsschicht
Die erste Schicht der AUTOSAR-Architektur ist die Anwendungsschicht, die die Implementierung benutzerdefinierter Funktionen unterstützt. Es enthält Softwarekomponenten sowie mehrere Anwendungen, mit denen exakte Aufgaben gemäß den Anweisungen ausgeführt werden können.
Diese Schicht enthält drei Komponenten wie Anwendungssoftware, Softwareports und Portschnittstellen. Für diese Komponenten stellt die Architektur standardisierte Schnittstellen innerhalb der Anwendungsschicht sicher. Die Softwarekomponenten dieser Schicht helfen bei der Erzeugung einfacher Anwendungen, um die Fahrzeugfunktionen zu unterstützen.
Die Interaktion zwischen diesen Komponenten kann über exakte Ports mit einem virtuellen Funktionsbus ermöglicht werden. Diese Ports erleichtern die Interaktion zwischen BSW von AUTOSAR und Softwarekomponenten.
Dies ist eine Übersicht über die Architektur von AUTOSAR und unterstützt Echtzeitversorgungen und Sicherheitsbeschränkungen. Abhängig von der MCU unterstützt die Standardplattform verschiedene Anwendungen wie Sicherheit und Vernetzung, indem Motorsteuergeräte des Fahrzeugs Sensoren und Aktoren des Fahrzeugs kontaktieren können.
RTE (Runtime Environment)
RTE ist eine Middleware-Schicht, die Kommunikationsdienste für die Softwarekomponenten von AUTOSAR bereitstellt. Zu den Anwendungen gehören AUTOSAR-Sensor- oder Aktorteile. Der Hauptzweck dabei ist es, die Softwarekomponenten für die Zuordnung zu einem präzisen Motorsteuerungssystem unabhängig zu machen.
Die Hauptmerkmale von RTE umfassen Folgendes.
- Es ist spezifisch für das Motorsteuerungssystem und die Anwendung.
- Es wird für jedes Motorsteuergerät generiert.
- Die Schnittstelle ist völlig unabhängig vom Motorsteuergerät.
Serviceschicht
Dies ist die Hauptsoftwareschicht, die verschiedene Funktionen wie die folgenden bereitstellt.
- Betriebssystem
- Speicherdienst
- Netzwerkkommunikation für Fahrzeug
- Zustandsverwaltung des Motorsteuergeräts
- Problemlösungsservice
Diese Schicht bietet grundlegende Softwaremodule und -dienste für verschiedene Anwendungen.
Die Hauptmerkmale der Serviceschicht umfassen Folgendes.
- Spezifisch für MCU ( Mikrocontroller-Einheit ) und ein Element der ECU-Hardware
- Die Schnittstelle hierfür ist sowohl für die ECU als auch für die MCU unabhängig
BSW (Basissoftware)
Die grundlegende Softwareschicht umfasst nämlich drei Schichten
- ECU-Abstraktionsschicht
- Komplexe Treiber
- MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)
ECU-Abstraktionsschicht
- Die Schnittstelle mit der Abstraktionsschicht des Mikrocontrollers und dem externen Gerätetreiber bietet hauptsächlich das Recht auf Zugang zu Geräten, die sich innerhalb oder außerhalb der MCU befinden.
- Die Anwendungsprogrammierschnittstelle wird zur Schnittstelle mit der MCU verwendet.
- Der Hauptzweck dieser Schicht besteht darin, eine höhere Softwareschicht unabhängig vom Hardware-Layout des Motorsteuergeräts zu erstellen.
Die Hauptmerkmale der ECU-Abstraktionsschicht umfassen Folgendes.
- Die Montage kann von der Hardware der ECU abhängen, während sie von der MCU unabhängig ist
- Die Schnittstelle hoher Ordnung kann für MCU- und ECU-Hardwareeinheiten unabhängig sein
Komplexe Treiber
Diese Ebenen werden für vielfältige Funktionen verwendet, die auf anderen Ebenen nicht verfügbar sind. Diese Schicht kann direkt auf die MCU zugreifen. Die Hauptbeispiele sind die Kontrolle elektrischer Werte, Einspritzsteuerung , Erkennung von Positionserhöhungen usw.
Der Hauptzweck besteht darin, bestimmte Funktionen und Timing-Anforderungen zu erfüllen, die für den Betrieb von Verbundsensoren und Aktuatoren erforderlich sind.
Zu den Hauptmerkmalen komplexer Treiber gehören die folgenden.
- Die Montage hängt stark von ECU, MCU usw. ab.
- Eine Schnittstelle hoher Ordnung kann basierend auf der Schnittstelle von AUTOSAR bereitgestellt und standardisiert werden
MCAL (Microcontroller Abstraction Layer)
Auf dieses Softwaremodul wird direkt auf On-Chip-MCU-Peripheriegeräte und externe Geräte zugegriffen, die mit Speicher zugeordnet sind. Der Hauptzweck besteht darin, eine höhere, für die MCU unabhängige Softwareschicht zu erstellen.
Die Hauptmerkmale von MCAL umfassen Folgendes.
- Die Montage hängt von der MCU ab
- Die Schnittstelle hoher Ordnung ist nicht von der MCU abhängig.
Ziele von AUTOSAR
Die Hauptziele von AUTOSAR sind die folgenden.
- Aktivierung der Redundanz
- Die Funktionen von einem Steuergerät zu einem anderen Steuergerät können innerhalb des Netzwerks ausgeführt werden
- Wartbarkeit während des gesamten Produktlebenszyklus
- Einbau von Funktionsmodulen vieler Lieferanten
- Verstärkte Nutzung von COTS-Hardware.
- Software-Updates über die Lebensdauer des Automobils.
- Skalierbarkeit auf verschiedene Automobile
- Implementierung wesentlicher Funktionen wie einer branchenweit typischen Kernlösung
- Sicherheitsanforderungen
Vor- und Nachteile von AUTOSAR
Zu den Vorteilen von AUTOSAR gehören die folgenden.
- Software-Sharing kann zwischen verschiedenen Unternehmen möglich sein
- Wiederverwendbarkeit der Softwarekomponente
- Die grundlegende Softwarearchitektur ist geschichtet.
- Konsistenz der Schnittstellen
- Interoperabilität
- Softwarecode kann wiederverwendet werden.
- Designflexibilität ist mehr
- Kosten und Entwicklungszeit werden reduziert
- Die Effizienz kann innerhalb der Funktionsentwicklung gesteigert werden
- Transparenz und unterschiedliche Schnittstellen ermöglichen neue Geschäftsmodelle.
Die Nachteile von AUTOSAR umfassen die folgenden.
- Komplexität
- Erstinvestition
- Lernkurve
Anwendungen von AUTOSAR
Die Anwendungen der Autosar-Architektur umfassen Folgendes.
- Infotainment
- Sensoren wie LIDAR und RADAR
- Vorausschauende Wartung
- Elektrifizierung
- ADAS-Funktionen mit einer Kamera
- v2x
- Kartenaktualisierungen
- Automobil-Apps
FAQs
1). Was ist AUTOSAR?
Die offene Systemarchitektur für Automobile ist eine Art von Softwarearchitektur für Automobile, die von verschiedenen Automobilzulieferern, -herstellern usw. entwickelt wird.
2). Was ist der Zweck von AUTOSAR?
Dies ermöglicht die Verwendung eines Software-Designs basierend auf einem Komponentenmodell für ein Fahrzeugsystem.
3). Ist AUTOSAR ein Betriebssystem?
Nein, aber es gibt eine Spezifikation für das Betriebssystem.
4). Welche Rolle spielt RTE in AUTOSAR?
Es wird verwendet, um die Infrastrukturdienste bereitzustellen, die die Kommunikation zwischen den Softwarekomponenten ermöglichen, die auf grundlegende Softwaremodule wie das zugreifen Betriebssystem & Kommunikationsservice.
5). Was sind die Ebenen in der AUTOSAR-Architektur?
Es gibt drei Arten von Schichten wie RTE, Service-Schicht und Basissoftware.
6). Wer hat diese AUTOSAR-Architektur entwickelt?
Es wird von Werkzeugentwicklern, Automobilzulieferern und seinen Herstellern entwickelt.
7). Wie lerne ich AUTOSAR?
Lernen Sie zunächst die Grundlagen von erfahrenen Personen und beginnen Sie mit Projekten zur Entwicklung der Steuergeräte in Abhängigkeit von ihrer Architektur. Machen Sie außerdem einige Beispiele in Matlab und gehen Sie den generierten Code durch.
Das ist also alles über eine Übersicht über AUTOSAR . Es handelt sich um eine standardisierte Automobilsoftwarearchitektur, die von verschiedenen Automobilzulieferern und -herstellern entwickelt wird. Das Hauptziel dabei ist es, eine Schicht zwischen Anwendungssoftware und ECU-Hardware einzurichten. Daher ist diese Software hauptsächlich unabhängig von bevorzugten Mikrocontrollern sowie von einem Automobilhersteller, um sie für eine Reihe einzelner Motorsteuerungssysteme wiederverwendbar zu machen. Hier ist eine Frage an Sie, was ist die vollständige Form von AUTOSAR?
