Memahami autosar dan arsitekturnya

AUTOSAR (Automotive Open System Architecture) dapat didefinisikan sebagai platform umum untuk seluruh industri otomotif yang dirancang untuk meningkatkan cakupan aplikasi fungsionalitas kendaraan tanpa mempengaruhi model operasi saat ini. AUTOSAR pada dasarnya adalah arsitektur perangkat lunak terbuka dan standar yang dikembangkan bersama oleh produsen mobil, pemasok, dan pengembang alat. Pada artikel ini kita akan mempelajari apa itu AUTOSAR dan tentang berbagai lapisan dalam arsitekturnya.

Moto utama AUTOSAR adalah "Bekerja sama dalam standar, bersaing dalam implementasi". Arsitektur unik ini dikembangkan untuk menetapkan dan mempertahankan standar umum di antara produsen, pemasok perangkat lunak, dan pengembang alat sehingga hasil dari proses dapat disampaikan tanpa perlu perubahan apa pun.

AUTOSAR - Bagaimana semuanya dimulai?

Pada tahun 2003, Kemitraan AUTOSAR dibentuk sebagai aliansi produsen OEM (Original Equipment Manufacturer), pemasok otomotif Ban 1, produsen semikonduktor, pemasok perangkat lunak, pemasok alat, dan lain-lain. Mereka menetapkan AUTOSAR sebagai standar industri terbuka untuk arsitektur perangkat lunak otomotif dengan mempertimbangkan arsitektur E / E otomotif yang berbeda yang ada dan yang mengikat dan akan dibentuk di masa depan.

The 10 mitra Core AUTOSAR adalah BMW Group, Bosch, Kontinental, DaimlerChrysler, Ford Motor Company, General Motors, PSA Peugeot Citroen, SiemensVDO, Toyota Motor Corporation, dan Volkswagen.

Pentingnya AUTOSAR

Infrastruktur AUTOSAR memang tidak sederhana, tetapi mengapa infrastruktur yang sedemikian kompleks perlu diperkenalkan kepada industri otomotif? Pertama-tama Mengapa kita membutuhkan AUTOSAR?

Seiring dengan meningkatnya permintaan akan kendaraan yang cerdas, lebih aman dan lebih pintar, persaingan di industri otomotif juga akan meningkat. Semua fungsi intelijen dan kendaraan ini tidak dapat diterapkan oleh satu otoritas.

Misalnya, mobil memiliki kantung udara, sistem GPS, integrasi Smart, dll. Semua fitur ini diterapkan pada ECU (Unit Kontrol Elektronik) yang berbeda oleh industri otomotif yang berbeda, sehingga semua unit otomotif yang berbeda harus dapat bekerja sama untuk dapatkan outlet yang diinginkan.

Ini juga membantu dalam proses pengembangan perangkat lunak, karena hingga saat ini perangkat lunak yang dikembangkan untuk industri otomotif hanya difokuskan pada penyampaian fungsionalitas sistem dan mereka tidak pernah peduli tentang apa saja efek yang dapat diberikannya ke sistem. Ini menjadi lebih rumit karena banyak fungsi pada berbagai ECU di berbagai jaringan kendaraan. Ini menjadi masalah yang lebih kritis dengan peningkatan prosedur pengembangan non-standar. Karenanya, mereka telah mengembangkan AUTOSAR.

Berbagai Lapisan Arsitektur AUTOSAR

Jika Anda melihat gambar di atas, Anda dapat mengidentifikasi bahwa arsitektur AUTOSAR terbuat dari tiga lapisan utama

• Lapisan Aplikasi
• Runtime Environment (RTE)
• Perangkat Lunak Dasar (BSW)

Masing-masing lapisan ini memiliki tujuannya sendiri dan memiliki operasi khusus yang harus dilakukan

Lapisan Aplikasi

Lapisan aplikasi AUTOSAR terdiri dari berbagai aplikasi dan komponen perangkat lunak tertentu yang dirancang untuk melakukan tugas tertentu sesuai instruksi yang diberikan. Lapisan aplikasi adalah lapisan paling atas dari Arsitektur perangkat lunak AUTOSAR, itulah mengapa sangat penting untuk semua aplikasi kendaraan. Lapisan aplikasi terdiri dari tiga komponen terpenting yang harus dipertimbangkan. Mereka adalah komponen perangkat lunak aplikasi, port dari komponen ini dan antarmuka port.

Komponen perangkat lunak memastikan fungsionalitas subsistem, yang melibatkan operasi dan elemen data yang diperlukan perangkat lunak dan sumber daya yang dibutuhkan oleh komponen. Dan sumber aplikasi tidak bergantung pada lokasi komponen interaktif, jenis ECU tempat komponen dipetakan dan berapa kali komponen dibuat dalam sistem.

Lapisan Runtime Environment (RTE)

Lapisan lingkungan runtime menciptakan lingkungan yang sesuai untuk pengoperasian komponen perangkat lunak (SWC). SWC selalu bergantung pada antarmuka yang disediakan oleh RTE.

Ini dapat dianggap sebagai pusat komunikasi antara ECU yang ada di dalam jaringan. Ini membantu komponen perangkat lunak untuk beroperasi secara independen dari mekanisme dan saluran komunikasi. RTE membuat ini mungkin dengan memetakan hubungan komunikasi antara komponen yang diimplementasikan dalam template yang berbeda, ke mekanisme komunikasi Intra tertentu seperti panggilan atau mekanisme komunikasi antar ECU seperti pesan COM.

RTE memiliki tanggung jawab untuk mengelola siklus hidup SWC, itu harus memulai dan mematikan fungsi berdasarkan kebutuhan. Ini juga bertindak sebagai lapisan pemisah antara Perangkat Lunak Aplikasi (ASW) dan Perangkat Lunak Dasar (BSW) di mana perangkat lunak Dasar memiliki izin untuk memanggil fungsi API atau modul lain secara langsung, tetapi perangkat lunak Aplikasi hanya dapat berkomunikasi melalui port.

RTE dibuat dalam Dua Fase

• Fase Kontrak: Fase ini tidak tergantung pada ECU dan menyediakan kontrak antara perangkat lunak aplikasi dan RTE, yaitu API dari komponen ASW dapat dikodekan.

Ini telah menghasilkan header khusus komponen ASW yang dapat kita sertakan dalam kode sumber. File header terdiri dari semua fungsi RTE API yang dapat digunakan di ASW dan juga tipe data dan struktur yang diperlukan oleh komponen ASW dideklarasikan dalam file Header.

• Fase Pembangkitan: Fase ini akan fokus pada menghasilkan kode konkret untuk ECU tertentu. Dengan komponen ASW dan File Header yang dibuat pada fase kontrak dan semua kode BSW yang diperlukan, kode yang dihasilkan dapat dikompilasi menjadi file yang dapat dieksekusi untuk ECU.

Perangkat Lunak Dasar (BSW)

Lapisan Perangkat Lunak Dasar dapat didefinisikan sebagai perangkat lunak standar yang dapat memberikan layanan ke komponen perangkat lunak AUTOSAR dan juga digunakan untuk menjalankan bagian fungsional perangkat lunak. Perangkat lunak Dasar mencakup komponen standar dan ECU tertentu.

Lapisan Perangkat Lunak Dasar selanjutnya dibagi menjadi 4 bagian utama yaitu Lapisan Layanan, Lapisan Abstraksi ECU, Lapisan Abstraksi Mikrokontroler, dan Driver Kompleks.

I. Lapisan Layanan

Ini adalah lapisan paling atas dari lapisan perangkat lunak dasar, Ini menyediakan modul perangkat lunak dasar ke perangkat lunak aplikasi dan tidak bergantung pada mikrokontroler dan perangkat keras ECU.

Lapisan layanan menyediakan fungsi seperti

• Layanan Memori (Manajemen NVRAM)
• Layanan diagnostik (Termasuk UDS komunikasi dan memori kesalahan)
• Komunikasi dan manajemen jaringan kendaraan
• ECU manajemen negara
• Sistem Operasi (OS)

Pemasangan lapisan ini dikhususkan untuk mikrokontroler (MCU), Bagian dari perangkat keras ECU dan aplikasinya.

II. Lapisan Abstraksi ECU

Lapisan ini bertindak sebagai antarmuka lapisan abstraksi pengontrol mikro yang juga berisi beberapa driver perangkat eksternal. Ini memiliki akses ke periferal dan perangkat di mana pun mereka berada baik di dalam maupun di luar pengontrol mikro. Ia juga menawarkan API untuk berinteraksi dengan mikrokontroler.

AKU AKU AKU. Lapisan Abstraksi Mikrokontroler (MCAL)

Lapisan mikrokontroler merupakan jalur akses untuk berkomunikasi dengan perangkat keras. Lapisan ini dibingkai untuk menghindari akses langsung ke register pengendali mikro. The micro-controller Abstraction Layer (MCAL) adalah lapisan hardware yang dirancang untuk memastikan antarmuka standar untuk komponen perangkat lunak dasar. Ini memberikan nilai independen pengontrol mikro untuk komponen perangkat lunak dasar dan juga mengelola periferal pengontrol mikro.

MCAL dilengkapi dengan mekanisme notifikasi sehingga dapat mendukung distribusi perintah, respon, dan informasi ke proses yang berbeda. Selain itu, MCAL dapat menyertakan beberapa fungsi dan perangkat seperti Digital I / O (DIO), Analog / Digital Converter (ADC), Pulse Width (De) Modulator (PWM, PWD), EEPROM (EEP), Flash (FLS), Capture Compare Uni (CCU), Watchdog Timer (WDT), Serial Peripheral Interface (SPI), I2C Bus.

IV. Pengandar Perangkat Kompleks (CDD)

Lapisan ini memiliki waktu khusus dan persyaratan fungsional untuk menangani sensor dan aktuator yang kompleks. CDD digunakan untuk menangani fungsi kompleks, tidak dapat ditemukan di lapisan lain dan memiliki kemampuan untuk mengakses mikrokontroler secara langsung. Fungsi kompleks termasuk kontrol injeksi, Kontrol nilai listrik, Deteksi peningkatan posisi, dll.

Tujuan AUTOSAR

AUTOSAR dibuat untuk alasan tertentu yang berguna untuk saat ini dan yang akan membantu di masa depan juga, beberapa tujuan tercantum di bawah ini.

• Implementasi dan standarisasi fungsi dasar sebagai solusi "inti standar" di seluruh industri.
• Integrasi modul fungsional dari pemasok yang berbeda.
• Mudah untuk mempertahankan proses selama siklus hidup.
• Kemampuan untuk menskalakan kendaraan yang berbeda terlepas dari platform.
• Aktivasi redundansi.
• Pertimbangan ketersediaan dan persyaratan keamanan.
• Transfer fungsi yang mudah dari satu ECU ke ECU lain di dalam jaringan.
• Lebih banyak menggunakan perangkat keras komersial dari rak (COTS).
• Pembaruan dan peningkatan perangkat lunak secara teratur selama masa pakai kendaraan.

Manfaat AUTOSAR

AUTOSAR memberikan manfaat yang berbeda dalam berbagai tahapan siklus hidup kendaraan

OEM: Dengan AUROSAR Anda dapat menggunakan kode perangkat lunak yang sama berulang kali untuk OEM yang berbeda. Lebih fleksibel untuk beradaptasi dengan desain yang berbeda dan juga mengurangi waktu dan biaya produksi.

Pemasok: Pemasok dapat meningkatkan efisiensi pengembangan fungsional mereka dan membuat model bisnis mereka sendiri yang sesuai untuk mereka.

Penyedia Alat: AUTOSAR memiliki antarmuka umum yang membantu penyedia alat untuk menstandarkan proses pengembangan mereka.

Peserta Pasar Baru: Untuk peserta baru, AUTOSAR bertindak sebagai antarmuka yang transparan dan terdefinisi yang dapat membantu mereka memahami standar industri dan juga membuat model bisnis mereka sendiri.

Apa yang dapat Anda harapkan melalui AUTOSAR?

AUTOSAR dirancang untuk melayani berbagai keperluan ke berbagai departemen industri otomotif. Karena serba guna dan fleksibel, Anda dapat melakukan banyak hal selain itu, beberapa hasil dasar yang dapat diberikan AUTOSAR kepada Anda adalah kemampuan untuk menggunakan kembali perangkat lunak di dalamnya untuk beberapa unit dan perangkat lunak yang digunakan dapat ditukar kapan pun itu. diperlukan, AUTOSAR bertindak sebagai platform standar untuk semua perangkat lunak kendaraan dan tidak memiliki aplikasinya sendiri.

Ini memiliki OS dengan fungsi dasar dan perangkat lunak antarmuka dan keuntungan utamanya adalah bahwa antarmuka yang sama dapat digunakan di semua perangkat lunak dasar. Fungsi AUTOSAR disediakan sebagai komponen perangkat lunak dan semua komponen yang terlibat adalah perangkat keras independen.