在我的上一篇文章中，我討論了虛擬 ECU，并且我非常強(qiáng)調(diào) AUTOSAR 作為輕松交換軟件功能的基礎(chǔ)。然而，這一切都是關(guān)于經(jīng)典的 AUTOSAR，或者更準(zhǔn)確地說，是 AUTOSAR 經(jīng)典平臺。但是在自動駕駛的背景下，大家都在談?wù)撟赃m應(yīng)AUTOSAR，或者說AUTOSAR Adaptive Platform。

當(dāng)自適應(yīng)平臺第一次與客戶討論時(shí)，它基本上是這樣的：

客戶：“我們需要軟件架構(gòu)的靈活性來進(jìn)行無線更新?！?br />
我：“你打算怎么做？”

客戶：“我們還不知道，但自適應(yīng) AUTOSAR 會?！?/p>

那是自適應(yīng)平臺首次發(fā)布的幾個(gè)月前。因此，我們的期望很高，它們完全符合我的 dSPACE 同事已經(jīng)在努力支持我們的軟件在環(huán)工具鏈中的“自適應(yīng)”的渴望。

當(dāng)然，每個(gè)人都應(yīng)該知道一個(gè)基本事實(shí)：自適應(yīng) AUTOSAR 不是經(jīng)典 AUTOSAR 的繼承者；它不會取代它。相反，它是定義 ECU 軟件以及它如何在 ECU 硬件或虛擬機(jī)上運(yùn)行的另一種方法。

為什么選擇自適應(yīng) AUTOSAR平臺？

發(fā)明新平臺的原因是什么？AUTOSAR 的第一次啟動是在 2002 年，到今天為止，AUTOSAR Classic Platform 已經(jīng)有一個(gè)成熟的版本 4。如果您正在尋找一個(gè)模塊化標(biāo)準(zhǔn)來編碼和交換汽車領(lǐng)域的嵌入式軟件，建議您用它。

但汽車行業(yè)正在重塑自我。隨著自動駕駛，對軟件架構(gòu)的要求發(fā)生了根本性的變化。

請記住，我們的自動駕駛汽車必須：

與他們的環(huán)境交流。

使用大量傳感器觀察他們的環(huán)境。

使用這些數(shù)據(jù)來做出許多駕駛決定，其中大多數(shù)對我們的健康，有時(shí)甚至對生命至關(guān)重要。

讓我們把它翻譯成更專業(yè)的術(shù)語：

我們的汽車只是另一個(gè)設(shè)備，連接到一切。這可能包括您的智能家居，但它首先包括與數(shù)據(jù)后端、其他汽車和拐角處的交通信號燈的通信。

它使用媒體流。不是為您的孩子在后面，而是為不斷掃描環(huán)境并生成大量數(shù)據(jù)以確保您的高速公路飛行員或緊急休息工作的傳感器。

它需要足夠的計(jì)算能力來運(yùn)行經(jīng)過全面訓(xùn)練的最先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來解釋傳感器數(shù)據(jù)并做出正確的決定。

購買后必須定期使用最新軟件進(jìn)行更新，并且我們不希望在商店中閃爍 ECU 的麻煩。

這些項(xiàng)目只是部分自動駕駛和自動駕駛的注意事項(xiàng)示例。

它們對軟件的開發(fā)方式有著巨大的影響。

當(dāng)您決定如何開發(fā)軟件時(shí)，您還必須決定特定的軟件架構(gòu)，并且您不會輕易做出決定。每個(gè)軟件架構(gòu)都有一個(gè)目的。

使用 AUTOSAR 經(jīng)典平臺，您可以設(shè)計(jì)具有特定目標(biāo)的軟件架構(gòu)。這都是關(guān)于“深度嵌入”的軟件：

它在小型專用硬件上運(yùn)行（就計(jì)算能力而言）。

它是為 ECU 設(shè)計(jì)、創(chuàng)建和閃存的，然后它就可以工作——無需修改它。

它的通信（主要）針對使用傳統(tǒng)汽車總線網(wǎng)絡(luò)（如 CAN）的相對較小數(shù)據(jù)包的循環(huán)廣播。

這些都不符合我們對上述自動駕駛的期望。僅從三個(gè)示例中，我們已經(jīng)可以看到必須滿足新的要求：

必須在兩個(gè)或三個(gè)功能之間交換連續(xù)的傳感器數(shù)據(jù)流，而不是向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播的小數(shù)據(jù)包。

即使在圖形處理單元 (GPU) 的支持下，也有更多的計(jì)算能力可以真正快速地處理數(shù)字。

靈活的軟件，可以在運(yùn)行時(shí)更換，也可以連接到最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（不關(guān)心汽車使用哪種通信協(xié)議）。

AUTOSAR Classic 平臺并非專為自動駕駛而設(shè)計(jì)。因此，AUTOSAR 創(chuàng)建了自適應(yīng)平臺——正是考慮到了新的要求。

靈活性是關(guān)鍵

借助自適應(yīng)平臺，軟件功能之間的通信不再以循環(huán)突發(fā)的方式進(jìn)行，而是面向服務(wù)的。一個(gè)“自適應(yīng)應(yīng)用程序”（在經(jīng)典平臺中稱為“軟件組件”）宣布它能夠提供哪些數(shù)據(jù)，以及它需要哪些數(shù)據(jù)。代理服務(wù)找到正確的匹配項(xiàng)，兩個(gè)應(yīng)用程序直接通信。

更重要的是，底層通信不再基于CAN或其他使用專用協(xié)議的經(jīng)典汽車總線系統(tǒng)，而是基于以太網(wǎng)。除了以太網(wǎng)通信之外，SOME/IP [http://some-ip.com] 目前正獲得更多關(guān)注。作為面向服務(wù)的中間件層，它定義了應(yīng)用程序通信的實(shí)際方式。例如，您不再需要直接在代碼行為中定義循環(huán)觸發(fā)時(shí)間。

作為來自經(jīng)典平臺世界的人，我在非嵌入式環(huán)境中理解在運(yùn)行時(shí)替換軟件，但在 AUTOSAR 環(huán)境中則不然。原因很簡單：使用經(jīng)典平臺，軟件組件之間的通信是硬連線的，并由 AUTOSAR 運(yùn)行時(shí)環(huán)境 (RTE) 實(shí)現(xiàn)，它將通信從架構(gòu)級別轉(zhuǎn)換到 ECU 級別。它通過解析靜態(tài)宏并將它們轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)幕拒浖{(diào)用來做到這一點(diǎn)，例如，將它們包裝到總線消息中。

如果您想擁有可以在運(yùn)行時(shí)更換的軟件，這是行不通的。自適應(yīng)平臺通過實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)的通信架構(gòu)克服了硬連線通信的缺點(diǎn)。

因此，AUTOSAR 運(yùn)行時(shí)環(huán)境的自適應(yīng)版本（ARA，AUTOSAR Runtime for Adaptive Applications）獨(dú)立于實(shí)際應(yīng)用程序工作。它只是提供代理服務(wù)。在任何需要它的應(yīng)用程序之間建立通信。

最后的結(jié)果？您可以在運(yùn)行時(shí)添加或替換軟件，因?yàn)橹挥性谀鷨榆浖蟛艜詣咏⑼ㄐ拧@不是在設(shè)計(jì)階段確定的，不像在經(jīng)典平臺中那樣。

關(guān)于靈活性的最后一點(diǎn)說明：我們都知道最先進(jìn)的自動駕駛系統(tǒng)，尤其是在傳感器數(shù)據(jù)處理方面，是在 Linux 系統(tǒng)上開發(fā)的。我們需要操作系統(tǒng)提供的所有靈活性，包括靈活的內(nèi)存分配、線程處理等等。我們不想——也可能不能——僅僅因?yàn)槲覀儽仨殲閷ｉT的 ECU 操作系統(tǒng)編譯代碼而放棄這種靈活性。

因此，自適應(yīng)平臺基于 POSIX 接口。通過將他們的應(yīng)用程序部署到自適應(yīng)平臺，開發(fā)人員現(xiàn)在可以利用他們鐘愛的 Linux 的所有優(yōu)勢。那是一回事，不是嗎？

概括

我個(gè)人的結(jié)論是自適應(yīng)平臺是經(jīng)典平臺的姐妹。兩個(gè)平臺有相同的祖先，相同的總體意圖：提供開發(fā)高質(zhì)量汽車軟件的方法和標(biāo)準(zhǔn)。

它們是互補(bǔ)的：經(jīng)典平臺專門用于經(jīng)典汽車領(lǐng)域的高效、深度嵌入功能，而自適應(yīng)平臺則針對自動駕駛不斷發(fā)展的領(lǐng)域，具有該領(lǐng)域所需的所有靈活性，我們可以在軟件方面實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)架構(gòu)、通信方式和處理能力。

因此，我們兩者都需要。





審核編輯：劉清