Adaptive AUTOSAR的案例
Adaptive AUTOSAR 解決方案 INTEWORK-EAS-AP
AP 和 CP 的對比關系表
經(jīng)緯恒潤 Adaptive AUTOSAR 解決方案
INTEWORK-EAS-AP 是經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的 Adaptive AUTOSAR 解決方案，遵循 AUTOSAR Adaptive R19-11 規(guī)范，使用 C++11 語言和 POSIX 操作系統(tǒng)，除實現(xiàn)諸如診斷（UDS 和DOIP）、面向服務通信（SOME/IP）、網(wǎng)絡管理、數(shù)據(jù)持久化等基本功能外，還實現(xiàn)了執(zhí)行管理、平臺健康管理、狀態(tài)管理、配置及更新管理、加密管理等高級功能。
INTEWORK-EAS-AP 已適配 WindRiver Linux、Android、QNX 等 POSIX 操作系統(tǒng)， 已適配 TDA2/TDA4、高通 8155、MT8666、NXP S32G/S32V、IMAX6/8、地平線J2/J3、芯馳 G9X、X9H、黑芝麻 A1000、移遠 EC20/AG35 等 SOC 平臺。其軟件組件架構如圖2所示：
- 軟件組件
圖2. 經(jīng)緯恒潤 AP 軟件組件架構
- 工具鏈
除軟件組件外，經(jīng)緯恒潤Adaptive AUTOSAR 解決方案包含完整的 Adaptive AUTOSAR 工具鏈，運行于 PC 機上，實現(xiàn) AUTOSAR 組件軟件的設計、生成與配置功能。工具鏈包含 AP.Configurator 和 AP.Generator 兩部分，工具鏈示意圖如圖3所示：
圖3.
展開 從Adaptive AUTOSAR的角度看SOA
當資源豐富時，可選擇的余地就會大一些，比如可以充分利用多核異構架構來處理復雜場景，使用Hypervisor等虛擬化技術，使CP、AP和非AUTOSAR系統(tǒng)共同存在于HPC中。
基于信號和基于服務這兩種通信方式如何結合起來，是對新一代E/E架構提出的挑戰(zhàn)。Adaptive AUTOSAR這個基于服務理念的中間件，是我們實現(xiàn)SOA的一種不錯的選擇。
從Adaptive AUTOSAR的角度看SOA
當資源豐富時，可選擇的余地就會大一些，比如可以充分利用多核異構架構來處理復雜場景，使用Hypervisor等虛擬化技術，使CP、AP和非AUTOSAR系統(tǒng)共同存在于HPC中。
基于信號和基于服務這兩種通信方式如何結合起來，是對新一代E/E架構提出的挑戰(zhàn)。Adaptive AUTOSAR這個基于服務理念的中間件，是我們實現(xiàn)SOA的一種不錯的選擇。
汽車操作系統(tǒng)最新研究
接下來介紹兩種自動駕駛的中間件方案：Adaptive AUTOSAR和ROS
Adaptive AUTOSAR
Adaptive AUTOSAR架構邏輯視圖（R20-11）
AUTOSAR組織為應對自動駕駛技術的發(fā)展推出了Adaptive AUTOSAR（AP）架構，如上圖所示。其主要特點是采用面向服務的架構（SOA），服務可根據(jù)應用需求動態(tài)加載，可通過配置文件動態(tài)加載配置，并可進行單獨更新。相對于Classic AUTOSAR（CP），可以滿足更強大的算力需求，更安全，兼容性好，可進行敏捷開發(fā)。
Adaptive AUTOSAR系統(tǒng)主要適應于新的集中式的高性能計算平臺，滿足車內(nèi)部件之間的高速通信需求和智能駕駛的高計算能力需求。AP平臺采用了服務化的架構，系統(tǒng)由一系列的服務組成，應用和其他軟件模塊可以根據(jù)需求調(diào)用其中的一個或者多個服務，而服務可以是平臺提供的，也可以是遠程其他部件提供，OEM可以按照功能設計需求定義自己的服務組合。
AP平臺沒有設計新的操作系統(tǒng)內(nèi)核，所有符合POSIX PSE51接口的操作系統(tǒng)內(nèi)核都可以使用，AP平臺重點是在操作系統(tǒng)內(nèi)核之上的系統(tǒng)服務中間層，主要分為平臺基礎功能和平臺服務功能兩部分。AP平臺主要的三個支撐和演進方向是：安全（包含信息安全和功能安全），連接（包括車內(nèi)和車外各種新的通信機制），可升級（包含OTA，靈活的軟件設計和管理等）。AP平臺仍采用傳統(tǒng)的標準設計方式，每年一個版本集中進行新的功能發(fā)布。
ROS
ROS 架構
ROS作為最早開源的機器人軟件中間件，很早就被機器人行業(yè)使用。ROS的首要設計目標是在機器人研發(fā)領域提高代碼復用率。
展開 
汽車操作系統(tǒng)最新研究
接下來介紹兩種自動駕駛的中間件方案：Adaptive AUTOSAR和ROS
Adaptive AUTOSAR
Adaptive AUTOSAR架構邏輯視圖（R20-11）
AUTOSAR組織為應對自動駕駛技術的發(fā)展推出了Adaptive AUTOSAR（AP）架構，如上圖所示。其主要特點是采用面向服務的架構（SOA），服務可根據(jù)應用需求動態(tài)加載，可通過配置文件動態(tài)加載配置，并可進行單獨更新。相對于Classic AUTOSAR（CP），可以滿足更強大的算力需求，更安全，兼容性好，可進行敏捷開發(fā)。
Adaptive AUTOSAR系統(tǒng)主要適應于新的集中式的高性能計算平臺，滿足車內(nèi)部件之間的高速通信需求和智能駕駛的高計算能力需求。AP平臺采用了服務化的架構，系統(tǒng)由一系列的服務組成，應用和其他軟件模塊可以根據(jù)需求調(diào)用其中的一個或者多個服務，而服務可以是平臺提供的，也可以是遠程其他部件提供，OEM可以按照功能設計需求定義自己的服務組合。
AP平臺沒有設計新的操作系統(tǒng)內(nèi)核，所有符合POSIX PSE51接口的操作系統(tǒng)內(nèi)核都可以使用，AP平臺重點是在操作系統(tǒng)內(nèi)核之上的系統(tǒng)服務中間層，主要分為平臺基礎功能和平臺服務功能兩部分。AP平臺主要的三個支撐和演進方向是：安全（包含信息安全和功能安全），連接（包括車內(nèi)和車外各種新的通信機制），可升級（包含OTA，靈活的軟件設計和管理等）。AP平臺仍采用傳統(tǒng)的標準設計方式，每年一個版本集中進行新的功能發(fā)布。
ROS
ROS 架構
ROS作為最早開源的機器人軟件中間件，很早就被機器人行業(yè)使用。ROS的首要設計目標是在機器人研發(fā)領域提高代碼復用率。
展開 一文厘清汽車基礎軟件及國產(chǎn)現(xiàn)狀
AUTOSAR
AUTOSAR是目前最常見和最常用的中間件方案，可提供控制器通信、診斷、OS等各種功能。AUTOSAR僅是一個標準，需要完全實現(xiàn)AUTOSAR，需要購買第三方公司做好的AUTOSAT工具鏈，頭部三大廠商分別是Vector、 EB、ETAS，Classical和Adaptive AUTOSAR工具都可以提供。例如EB的tresos、Vector的達芬奇、ETAS的ISOLAR為classical AUTOSAR的開發(fā)工具，EB的Corbos Studio、vector的Davinci Adaptive、etas的RTA-VRTE AP為Adaptive AUTOSAR開發(fā)工具。
目前國內(nèi)也有很多公司在從事AUTOSAR 中間件的開發(fā)，比較大的是東軟睿馳、普華基礎軟件。其余有經(jīng)緯恒潤、華為、斑馬智行、超星未來、映馳科技、未動科技、零念科技、上海赫千、國汽智控、成都道偉。
普華基礎軟件
普華基礎軟件是中國電子科技集團下的子公司，其成立于2011年，其汽車電子事業(yè)部自成立以來一直從事AUTOSAR基礎軟件的開發(fā)，AUTOSAR基礎軟件開發(fā)和技術服務團隊人員約70人。其自主研發(fā)推出的AUTOSAR工具鏈為ORIENTAIS AUTOSAR，能為用戶提供了操作系統(tǒng)、底層驅(qū)動、通信協(xié)議棧、診斷協(xié)議棧、網(wǎng)絡管理、測量標定、復雜驅(qū)動、Bootloader 、FOTA 、功能安全、信息安全等基礎軟件模塊及集成開發(fā)環(huán)境。早在大概在2011年的時候，普華的產(chǎn)品通過了德國奔馳技術中心的測試和認證， 2013年就與長安汽車合作，將國產(chǎn)AUTOSAR應用到量產(chǎn)車型CS75上，2015年我們拿到Automotive SPICE 3級認證，2020年5月，普華的AUTOSAR OS獲得萊茵頒發(fā)的 ISO 26262 ASIL D的產(chǎn)品認證證書。
展開 自動駕駛軟件架構之：中間件與SOA（三）
并討論了對Adaptive AutoSAR 和 GENIVI 兩個技術體系分別分析了進行擴充的方向。其中有一些已經(jīng)在某些中間件產(chǎn)品中得到實施，更多的還沒有得到實踐的檢驗，這也說明適用于自動駕駛的SOA中間件還有很大的發(fā)展空間。
全文結語
這篇文章是純技術文章，但是在全文的總結里我想把技術放一邊，談談我對國內(nèi)自主車載SOA中間件發(fā)展的看法。
首先，Adaptive AutoSAR 讓我看到濃濃的 CORBA 和 J2EE 的味道：完善但又復雜的標準體系，但學習曲線陡峭，上手困難；標準組織定義規(guī)范，提供參考實現(xiàn)，各廠商在標準上合作，在產(chǎn)品上競爭，但是產(chǎn)品的價格昂貴。
下圖是某 AutoSAR 廠商不同授權方式的階梯價格示意。最便宜的授權只能用在指定一級供應商開發(fā)的單個ECU產(chǎn)品，指定芯片，只能賣給一個OEM。其在量產(chǎn)項目中使用的價格(圖中的單個階梯塊)要超過500萬RMB，如果需要功能安全，再乘以1.5倍。
在這種價格體系下，如果廣大開發(fā)商普遍采用AutoSAR，恐怕大家辛苦一場，結果卻成了給中間件廠商打工了。
AutoSAR 的商業(yè)模式對人才的培養(yǎng)也造成了非常大的阻礙。雖然AutoSAR 的標準可以在網(wǎng)上自由下載，但是作為廣大程序員，如果想基于AutoSAR開發(fā)，你要先加入一家汽車軟件公司，寄希望這家公司至少能先花幾百萬買一個預研版。因為AutoSAR的配置非常依賴專用IDE工具，而工具一般要賣10萬元一個License。所以一般企業(yè)也不會買太多。這也造成了人才市場上AutoSAR技術人才奇缺。
展開 直播內(nèi)容搶先看 | 基于AUTOSAR技術的SOA軟件平臺實踐
經(jīng)緯恒潤與行業(yè)內(nèi)合作伙伴芯馳科技從2021年年初展開聯(lián)合開發(fā)工作，基于芯馳異構SOC硬件平臺和經(jīng)緯恒潤的 AUTOSAR軟件平臺聯(lián)合打造SOA軟件平臺，并在此平臺上實踐開發(fā)了智駕域的DMS（Driver Monitoring System）場景應用和娛樂域的氛圍燈的場景應用。雙方聯(lián)合打造的SOA軟件平臺，可以更好的賦能領域內(nèi)的生態(tài)伙伴開展SOA軟件開發(fā)實踐和支持產(chǎn)品的量產(chǎn)落地。
DMS應用實踐
基于芯馳科技G9X異構硬件平臺，經(jīng)緯恒潤充分發(fā)揮A55核和R5核的性能，搭載AUTOSAR Adaptive Platform 和AUTOSAR Classic Platform基礎軟件，通過IPCC核間通信技術，實現(xiàn)DMS的應用實踐。
展開 直播內(nèi)容搶先看 | 全自主車載嵌入式軟件平臺開發(fā)與集成方案
概述
INTEWORK-EAS-AP：經(jīng)緯恒潤Adaptive AUTOSAR 解決方案
INTEWORK-EAS-AP是經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的Adaptive AUTOSAR解決方案，遵循AUTOSARAdaptive R19-11規(guī)范，使用C++11語言和POSIX操作系統(tǒng)，除實現(xiàn)諸如診斷（UDS和DOIP）、面向服務通信（SOMEIP）、網(wǎng)絡管理、數(shù)據(jù)持久化等基本功能外，還實現(xiàn)了執(zhí)行管理、平臺健康管理、狀態(tài)管理、配置及更新管理、加密管理等高級功能。
INTEWORK-EAS-AP已適配WindRiver Linux、Android、QNX等POSIX操作系統(tǒng)，已適配TDA4、高通8155、MT8666、S32G/S32V、IMAX6/8、地平線J2/J3、芯馳G9X等Soc平臺。
INTEWORK-EAS-CP：經(jīng)緯恒潤Classic AUTOSAR解決方案
INTEWORK-CP（AUTOSAR Classic Platform，以下簡稱CP）是經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的Classic AUTOSAR解決方案，包含完整的AUTOSAR工具鏈和嵌入式標準軟件。
展開 未來汽車電子可能的變化？
Adaptive Autosar與Classic Autosar相比，雖實時性要求有所降低，但在保證一定功能安全等級的基礎上，大大提高了對高性能處理能力的支持，以支持智能互聯(lián)應用功能的開發(fā)，因此C++將成為AdaptiveAutosar平臺的主要開發(fā)語言。
Adaptive Autosar的出現(xiàn)并不是為了取代ClassicAutosar平臺，而是針對不同的應用場景實現(xiàn)兩者的共存和協(xié)作，Classic Autosar平臺支持高安全性和高實時性的應用場景，因此對于深度嵌入式的軟件功能需部署運行在經(jīng)典平臺上，而Adaptive Autosar則支持并行處理的需要高性能運算的功能則需要運行在Adaptive平臺上。
當然在軟件架構方面本來是多樣的，采用哪種就看主機廠如何考量和能力如何了，多軟件架構，諸如Autosar、Adaptive Autosar、ROS等將會耦合集成。
七、標準和流程方面
為了滿足汽車軟件開發(fā)高質(zhì)量的標準，ASPICE 過程模型被建立，ASPICE是安全和保障的基礎，樓主相信這是未來保證軟件開發(fā)質(zhì)量的一個重要方面，不管是供應商還是各大OEM都應逐漸應用起來。
ISO26262標準則在流程和方法論方面定義了系統(tǒng)開發(fā)中功能安全的影響，對于軟件架構，功能安全是一個非常關鍵的因素，如何設計車內(nèi)系統(tǒng)使其能符合功能安全標準要求是一個巨大挑戰(zhàn)，特別是在日漸增加的應用復雜性以及產(chǎn)品上市時間的緊迫性的雙重壓力之下。電子系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)是構建的系統(tǒng)需要能夠防止危險故障的發(fā)生或至少在出現(xiàn)故障時能夠有效地進行控制。功能安全標準已應用于車輛安全系統(tǒng)，如安全氣囊或 ADAS。ISO26262是從IEC61508標準派生而來，針對道路乘用車車輛內(nèi)的電氣/電子系統(tǒng)。
展開 SDV之汽車OS普及篇
Adaptive AutoSAR的架構模型
再來看一下Adaptive AutoSAR的架構模型。具體的細節(jié)就不解釋了，網(wǎng)絡上有很多專門講解Adaptive AutoSAR的課程。
這里只想說明一下在我看來Adaptive AutoSAR（AP）與Classic AutoSAR（CP）的主要區(qū)別。
1. AP不但是一種標準，還包含了代碼層面的規(guī)定，而代碼是基于C++的
2. AP是基于POSIX的
3. AP主要是為了面向服務的功能而設計的，是為了支持所謂的SOA（Service Oriented Architecture）
汽車行業(yè)的軟件和操作系統(tǒng)生態(tài)
下面借用一下鎂佳科技的莊總的一頁PPT來說明一下汽車行業(yè)的軟件和操作系統(tǒng)生態(tài)。
（希望莊總不要介意，你的帶貨信息也都保留著，如果想給我一些廣告費用的話，我也不會拒絕的 ）
底層的Driver層，也就是硬件直接相關的驅(qū)動層，各個芯片供應商基本都會提供一部分的，Tier1會把這個層級集成的很好，OEM完全沒有必要做。
對于操作系統(tǒng)層級，想去重新弄一個也是不太現(xiàn)實的，我相信所謂的VW.OS應該也是基于某個從UNIX派生出來的系統(tǒng)改造或者深度定制的。一個好的OS不是花錢就能做出來的，這個需要真正的大牛和強大的團隊來共同構建的，即使是這樣，也是需要巨大的資金投入加上不斷的迭代升級的，絕非一日之功可完成。而且，硬件供應商應該會把這部分和Driver層集成的很好，沒有必要自己做的。
展開 
談談SOA 開發(fā)基礎
雖然Adaptive AutoSAR采用了SOA作為通信架構(ARA::COM架構如下圖)，但是Adaptive AutoSAR的應用可以說還沒有普及，應該說整個行業(yè)就沒什么標準的SOA中間件解決方案，幾乎沒有專業(yè)做中間件研發(fā)的公司，可能在國內(nèi)這種慢工出細活的東西很難有什么成長的空間和土壤吧。所以，對于汽車SOA，還有很多值得我們?nèi)プ龅难芯亢蛧L試~
摘自《Introduction of ARA::COM as common communication middleware》April, 2018 by GENIVI
SOA，Service-Oriented Architecture(面向服務的架構)，是一種架構思想，實施者可以根據(jù)實際情況設計SOA的技術實現(xiàn)。為什么要面向服務？以前用得好好的面向信號或者面向消息的通信架構怎么就不香了？面向服務的通信架構，它的優(yōu)勢到底在哪里，如果不能很好地理解這點，可能很難從過去面向信號的思維轉(zhuǎn)變過來，也就無法體會引入SOA的價值和意義。這有點悖論哈，不去用，無法感受其奧義，但又因為沒用過，對它保有質(zhì)疑，過往的再擰巴，也是千錘百煉了，從零開始，談何容易。因此，我覺得短時間內(nèi)不太可能全面鋪開做整車SOA，可能會在安全等級不高的域比如智能座艙先嘗試SOA。
本質(zhì)上SOA就是服務的集合。
展開 自動駕駛的底層原理
Classic AUTOSAR標準解決了傳統(tǒng)車控ECU的需求，但是，如高級輔助駕駛和自動駕駛，需要在車輛上引入高度復雜和計算資源需求量大的軟件，同時這些軟件在車輛上必須完全兼容和絕對安全，而且未來隨著汽車電子及軟件功能的大幅增長，最終可能向基于中央計算機的車輛集中式電子電氣架構，對于自動駕駛域控制器或計算平臺這種控制器，Classic AUTOSAR無法滿足其需求，需要高度靈活、高性能且支持HPC、動態(tài)通訊等特性的新軟件架構平臺。
2018年，為了迎合未來汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的需求，AUTOSAR聯(lián)盟推出了一個全新的平臺，將AP加入到原有的AUTOSAR平臺中，形成Adaptive AUTOSAR平臺，并于2018年10月迎來了適用于面向量產(chǎn)的首次發(fā)布，另外還將原有平臺更名為Classic AUTOSAR平臺。
不同類型ECU對軟件平臺的要求
2. 駕駛域OS內(nèi)核
QNX、Linux、Vxworks三分天下
駕駛域OS按照定義范圍可大致分為狹義和廣義兩種：
（1）狹義OS：特指可直接搭載在硬件上的OS內(nèi)核；
（2）廣義OS：從下至上包括從BSP、OS內(nèi)核、中間件及庫組件等系統(tǒng)軟件。
OS內(nèi)核又稱為底層OS，旨在提供操作系統(tǒng)最基本的功能，負責管理系統(tǒng)的進程、內(nèi)存、設備驅(qū)動程序、文件和網(wǎng)絡系統(tǒng)，決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
狹義OS主要包括QNX、Linux和VxWorks
自動駕駛OS內(nèi)核的格局較穩(wěn)定，主要產(chǎn)品為QNX（Blackberry）、Linux（開源基金會）、VxWorks（Wind River System）。因打造全新OS需要花費太大的人力、物力，目前基本沒有企業(yè)會開發(fā)全新的OS內(nèi)核。
展開 【4月24直播預告】SDV全域仿真新范式：Silver虛擬化加持POSIX控制器驗證
DEMO部分也會帶來此虛擬化技術應用于幾類常見的POSIX控制器如Adaptive Autosar、ADAS等的驗證場景。</p><p><strong>講師介紹：</strong></p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/e24f8c430f694ef2a443f2bff15833aa" width="418"></p><p><strong>形式：</strong>線上</p><p class="ql-align-justify"><strong>參與方式：下方掃碼</strong>免費報名</p><p class="ql-align-center"><strong><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/1a67ecc922ab4f638be0f4d7a96e178b"></strong></p><p class="ql-align-center"><strong>(web: </strong><a href="http://synopsys.snps.tech/surl/cZ4c0GC" rel="noopener noreferrer" target="_blank">synopsys.snps.tech/surl/cZ4c0GC</a><strong> )</strong></p><p class="ql-align-center"><strong>歡迎掃碼進入課程報名入口，鎖定2026全年課程席位！</strong></p><p class="ql-align-center"><strong>- -THE END- -</strong></p><p><br></p>
展開 成功適配NVIDIA DRIVE ORIN | 經(jīng)緯恒潤INTEWORK-EAS-AP為自動駕駛鑄魂
2022年7月，經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的AUTOSAR Adaptive Platform產(chǎn)品（INTEWORK-EAS-AP）成功適配NVIDIA DRIVE ORIN芯片。
英偉達NVIDIA DRIVE ORIN自2019年發(fā)布以來，就成為自動駕駛領域的明星級SOC芯片。憑借單顆芯片254 TOPS算力，符合ISO 26262 ASIL-D功能安全標準以及強大的算法系統(tǒng)，可助力實現(xiàn)L2-L5級別的自動駕駛功能，已得到蔚來、小鵬、理想、威馬等眾多OEM量產(chǎn)車型的應用，也逐漸成為各OEM的主流選擇。
圖1 NVIDIA DRIVE ORIN啟動畫面
INTEWORK-EAS-AP是經(jīng)緯恒潤完全自主研發(fā)的Adaptive AUTOSAR解決方案，遵循AUTOSAR Adaptive R19-11規(guī)范，使用C++11語言和 POSIX操作系統(tǒng)，除實現(xiàn)諸如診斷（UDS和DOIP）、面向服務通信（SOMEIP）、網(wǎng)絡管理、數(shù)據(jù)持久化等基本功能外，還實現(xiàn)了執(zhí)行管理、平臺健康管理、狀態(tài)管理、配置及更新管理、加密管理等高級功能。
INTEWORK-EAS-AP憑借方案完整、License靈活、完善的工程服務，全周期的技術支持等優(yōu)勢，已廣泛應用到智能駕駛、智能座艙、車身域控及TBOX等控制器，助力一汽、上汽、長城、理想、合眾、威馬等OEM數(shù)十個車型項目開發(fā)及量產(chǎn)。
圖2 INTEWORK-EAS-AP軟件架構
INTEWORK-EAS-AP適配ORIN的系統(tǒng)方案，由上位機、ECU1和ECU2三部分組成。
展開 Adaptive AUTOSAR的相關專題、標簽、搜索
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