AUTOSAR 解決方案 — INTEWORK-EAS-AP

概述
        隨著汽車(chē)電子軟件規(guī)模的不斷擴(kuò)大，Classic AUTOSAR(以下簡(jiǎn)稱(chēng) CP)的軟件架構(gòu)和方法論已被越來(lái)越多的 OEM和供應(yīng)商認(rèn)可。與此同時(shí)，CP 也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，無(wú)法滿(mǎn)足汽車(chē)對(duì)高級(jí)自動(dòng)駕駛，高性能(異構(gòu))計(jì)算平臺(tái)和 V2X 互聯(lián)化的要求。2017 年，Adaptive AUTOSAR(以下簡(jiǎn)稱(chēng) AP)應(yīng)運(yùn)而生。

AP簡(jiǎn)介
        秉持與 CP 相同的理念(使供應(yīng)商和 OEM 可以更專(zhuān)注于應(yīng)用功能的開(kāi)發(fā))，AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)組織同樣提出了 AP 的方法論，并以該方法論為依據(jù)創(chuàng)建了 AP 中間件的軟件架構(gòu)，如下圖所示。通過(guò)該架構(gòu)，供應(yīng)商可以在控制器中方便地實(shí)現(xiàn)諸如診斷(UDS 和 DOIP)、面向服務(wù)通信(SOMEIP)、網(wǎng)絡(luò)管理和數(shù)據(jù)持久化等基本功能。此外，還可以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行控制、平臺(tái)健康管理和狀態(tài)管理等高級(jí)功能。

AP 中間件的軟件架構(gòu)

        與 CP 方法論不同的是，AP 方法論采用面向服務(wù)的架構(gòu)，將應(yīng)用程序拆分為多個(gè)功能組件，以服務(wù)的形式提供。服務(wù)通過(guò)簡(jiǎn)單且中立的接口進(jìn)行交互。服務(wù)可重用且服務(wù)間松耦合。

        為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜的軟硬件環(huán)境，AP 規(guī)范要求中間件的開(kāi)發(fā)基于更加靈活、更加強(qiáng)大的 C++11/14 語(yǔ)言，并運(yùn)行在符合POSIX 接口標(biāo)準(zhǔn)的 OS 之上，比如 Linux 或者 QNX 等。這也使得 AP 中間件可以滿(mǎn)足高性能控制器的需求，比如域控制器、ADAS、HU 和 T-box 等。

AP 與 CP 的關(guān)系
AP 的誕生是否可以完全代替 CP ?答案是否定的。CP 和 AP 各有自己的應(yīng)用場(chǎng)景，互為補(bǔ)充。下表是 AP 和 CP 的對(duì)比關(guān)系表:

AP 和 CP 的對(duì)比關(guān)系表

經(jīng)緯恒潤(rùn) AP 解決方案

        NTEWORK-EAS-AP是經(jīng)緯恒潤(rùn)自主研發(fā)的Adaptive AUTOSAR 解決方案，遵循 AUTOSAR AdaptiveR19-11 規(guī)范，使用 C++11 語(yǔ)言和 Linux 操作系統(tǒng)，目前已實(shí)現(xiàn) ara::com, ara::diag, ara::log, ara::core 四個(gè)組件，可滿(mǎn)足當(dāng)前常見(jiàn)的基于 SOME/IP 通信和基于 DOIP 診斷的應(yīng)用場(chǎng)景。其他組件正在開(kāi)發(fā)中，預(yù)計(jì) 2021 年 Q2 可發(fā)布完整的方案。經(jīng)緯恒潤(rùn) AP 解決方案的軟件架構(gòu)及發(fā)布計(jì)劃如下圖所示。

1. 軟件架構(gòu)及開(kāi)發(fā)計(jì)劃

經(jīng)緯恒潤(rùn) AP 軟件架構(gòu)及組件狀態(tài)

2. 組件功能介紹

?  ara::diag:基于 ISO 14229-1 (UDS) and ISO 13400- 2 (DoIP)，實(shí)現(xiàn)基于 IP 的診斷功能(UDSonIP)

    ?  通過(guò)診斷服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)DEM診斷事件管理和DCM 診斷通信管理:DEM 診斷事件管理主要提供診斷事件服務(wù)，處理診斷事件，記錄操作循環(huán)狀態(tài)，維護(hù) DTC 狀態(tài)和存儲(chǔ)事件數(shù)據(jù);DCM 診斷通信管理主要提供診 斷會(huì)話(huà)管理，診斷請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)和 UDS 服務(wù)處理
    ?  支持配置多個(gè)診斷服務(wù)器，每個(gè)診斷服務(wù)器支持配置不同服務(wù)，且支持被多個(gè) Tester 并行訪(fǎng)問(wèn)
    ?  實(shí)現(xiàn)傳輸協(xié)議管理:支持DOIP協(xié)議，后續(xù)可擴(kuò)展和兼容其他傳輸層協(xié)議
    ?  ara::diag軟件架構(gòu)圖如下:

ara::diag 軟件架構(gòu)圖

?  ara::com:實(shí)現(xiàn)AP應(yīng)用程序之間面向服務(wù)的通信
    ?  實(shí)現(xiàn)SOME/IP通信協(xié)議及SD服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能
    ?  支持通過(guò)IPC實(shí)現(xiàn)服務(wù)通信功能
    ?  支持 proxy 和 skeleton 模式: 實(shí)現(xiàn) Methods、Events 和 Fields，實(shí)現(xiàn)序列化和反序列化，支持Proxy 和 Skeleton 的代碼自動(dòng)生成，可實(shí)現(xiàn)和客戶(hù)應(yīng)用程序的快速集成
    ?  ara::com功能示意圖如下:

ara::com 功能示意圖

    ?  ara::log:實(shí)現(xiàn)發(fā)送log信息到總線(xiàn)、控制臺(tái)或文件系統(tǒng)
    ?  ara::core:提供基礎(chǔ)類(lèi)定義和錯(cuò)誤碼，供其他組件使用

3. 工具鏈支持
        經(jīng)緯恒潤(rùn) AP 的工具鏈解決方案包含 VDC 轉(zhuǎn)換工具和代碼生成工具，工作流程如下圖所示:
?  VDC 轉(zhuǎn)換工具:用于實(shí)現(xiàn)通信數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)換，從Excel 轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 Arxml 格式
?  代碼生成工具:用于實(shí)現(xiàn)組件開(kāi)源代碼生成，輸入是用于標(biāo)準(zhǔn)的 Arxml 格式文件和 ODX 文件，輸出是C++11 的源代碼和 Manifest 配置文件

經(jīng)緯恒潤(rùn) AP 的工具鏈?zhǔn)疽鈭D

4. 產(chǎn)品特色
?  豐富靈活的License模式，滿(mǎn)足OEM、供應(yīng)商等不同客戶(hù)的不同需求
?  提供代碼生成工具及開(kāi)源的組件API，滿(mǎn)足客戶(hù)匹配不同項(xiàng)目的需求
?  提供ETS測(cè)試軟件包，滿(mǎn)足車(chē)廠(chǎng)對(duì)TC8測(cè)試要求

5. 服務(wù)與培訓(xùn)
?  本地化研發(fā)團(tuán)隊(duì)，可根據(jù)不同用戶(hù)的協(xié)議規(guī)范進(jìn)行需求匹配
?  提供用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)集成服務(wù)
?  提供開(kāi)發(fā)、集成、測(cè)試、驗(yàn)收、售后等全周期技術(shù)支持服務(wù)
?  提供以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議培訓(xùn)
?  提供AP標(biāo)準(zhǔn)組件的原理培訓(xùn)