车载软件背景(留坑)
目前,车载软件已经成为汽车电子系统中不可或缺的一部分。随着汽车制造商不断增加车载软件的功能和性能,车载软件的市场规模也在不断扩大。据市场研究公司
Grand View Research
预测,到2025年,全球车载软件市场规模将达到190亿美元。
1 常见术语
概念 | 描述 | 作用 |
---|---|---|
EEA(Electrical ElectronicArchitecture) | 电子电气架构,是软硬件的抽象 | 整车电子电气解决方案 |
ECU(Electronic Control Unit) | 电子控制器单元,是一块独立的电路板 | 主要是利用各种传感器、总线的数据采集与交换,来判断车辆状态以及司机的意图并通过执行器来操控汽车 |
CAN(Controller Area Network) | 控制器局域网络,是一种总线协议 | 应用在汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线 |
DCU(Domain Control Unit) |
域控制器,是一块更加强劲(相对 ECU )的电路板
|
汽车功能域核心的平台硬件 |
AUTOSAR(AUTomotive Open System Architecture) | 汽车开放系统架构,是一种系统软件规范 | 定义了汽车系统的软件框架和接口标准 |
AUTOSAR CP(Classic Platform) | 经典平台,是一种系统架构设计理念 | 定义一个静态系统,面向信号通信 |
AUTOSAR AP(Adaptive Platform) | 自适应平台,是一种系统架构设计理念 | 定义一个动态系统,面向服务通信 |
2 EEA 演进
汽车电子框架演进为三个阶段:分布式(ECU
)、集中式(域控制器)、中央式(硬件虚拟化+SOA
),当前主流是第三个阶段,未来还会有第四个阶段 车云一体 。
2.1 分布式
1968
年电子设备首次出现在汽车中,当时大众汽车在大众1600
轿车的发动机中安装了电子控制单元 (ECU)
,以帮助控制燃油喷射
。- 随着汽车智能化的发展,汽车里面
ECU
逐渐增多,汽车软件这时候的构架是 分布式 的,汽车里的各个ECU
都是通过CAN和LIN总线
连接在一起。
2.2 集中式
- 随着分布式架构的演进,车上更多的
ECU
导致成本变高,另外对系统的协调工作变得困难(满足不了智能控制的需求)。为解决这样的问题,开始逐渐将分离的ECU
集成整合到一个电路板上,就有了域控制器
。 - 硬件上,
集中式EEA
划分到不同的功能域:控制域(动力域、底盘域、车身域)、座舱域、自动驾驶域。 - 软件上,为规范
集中式EEA
软硬件统一,AUTOSAR
组织致力于将软件融合和接口统一规范,AUTOSAR
定义分层架构将系统分硬件层 - 基础软件层 - 应用软件层
。
2.3 中央式
- 随着汽车智能化,软硬件构件越来越复杂,
AUTOSAR
软件规范从CP
到AP
;硬件上从多个板子向一个板子演进。
2.4 车云一体
- 未来将是车云技术,将远程服务器上的云计算服务为汽车提供算力。
3 车载软件生态
如何描述车载软件生态?有哪些重要的组成部分?整体上又发挥什么作用?
3.1 车载软件全景图
图片参考源是国科础石的官网:https://www.kernelsoft.com/
3.2 车载软件栈示例
层级 | 组件 | 描述 |
---|---|---|
业务层 | N/A | N/A |
应用软件层 | N/A | N/A |
实时运行环境 | N/A | 应用软件和基础软件的交互桥梁 |
基础软件层 | N/A | N/A |
硬件层 | N/A | N/A |
3.3 车载软件技术趋势
虚拟机技术和硬件虚拟化
面向服务的软件架构
ISO 26262功能安全
操作系统的趋势
中间件功能软件
4 参考资料
- AUTOSAR入门-汽车电子架构演进(一)ECU和域控制器
- 汽车电子构架演进(二)AUTOSAR的组成和演进
- AUTOSAR入门-汽车电子构架演进(三)通向未来
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