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本文主要以大众汽车的下一代E/E架构来看看AUTOSAR自适应平台的设计实践（这一代架构主要是搭载于MEB平台）
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本文来自于个人图书馆，由火龙果软件Alice编辑、推荐。
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智能网联汽车从Demo到量产，有非常多需要遵守的规则和规范，同时对于汽车制造商、ADAS及自动驾驶公司来说，这仅仅是第一步，但也是关键一步。
AUTOSAR(汽车开放系统架构)是一个由汽车制造商、供应商和来自电子、半导体和软件行业的其他公司组成的全球开发伙伴，共同开发和建立一个汽车电子电气架构的行业标准。
AUTOSAR标准旨在支持软件标准化、重用和互操作性。AUTOSAR的关键特性是模块化和可配置性、标准化接口、运行时环境(RTE)和验收测试。
随着汽车电子系统变得越来越复杂，在汽车行业出现了一个共同的认识，只要汽车制造商和电子元件制造商单独开发软件，就永远无法满足成本和可靠性的要求。
AUTOSAR过去主要是欧洲汽车制造商普遍使用的开发规范（涵盖控制、信息娱乐和通讯），近年来逐渐在全球其他区域被采纳（日本有自己的JASPAR）。
目前，AUTOSAR的核心成员有7家，分别是宝马、博世、大陆、戴姆勒、福特、通用、PSA、丰田和大众；其余包括高级合作伙伴FCA、沃尔沃、本田、现代、长城汽车、华为、英特尔、海拉、安波福、法雷奥、英伟达、采埃孚等；开发级合作伙伴包括航盛、福瑞泰克、郝千科技、东软、TTTech等；普通合作伙伴包括马自达、三菱、日产、斯巴鲁、三星、伟世通、恒润、东风、吉利、一汽、上汽、蔚来等等。
目前，AUTOSAR标准提供了两个平台来支持当前和下一代汽车ECU，以应对软硬分离的趋势。
第一个是经典平台，用于传统应用，如动力总成、底盘、车身和内部电子控制等。
第二个是自适应平台（AUTOSAR Adaptive Platform），用于新应用程序，如高度自动化驾驶、V2X、空中软件更新或网联，并引入了基础AUTOSAR标准来加强平台之间的互操作性。
AUTOSAR旨在优化ECU设计的重用和可转移性，它允许ECU的汽车工程师和供应商通过标准化接口实现软件的模块化和可伸缩性，提高处理高复杂性设计的能力。
这些新特性的实现还为承载这些功能的软件基础设施增加了新的需求。除了现有的需求(如功能安全和安全性)，软件架构还必须支持硬件(如具有高端计算能力的硬件)、空中更新、与后端系统的通信或应用程序的动态部署。
AUTOSAR的评估表明，这些新需求无法通过当今的软件架构来实现，在当今的软件架构中，几乎所有的车辆内部通信都是通过一个深度嵌入的控制器来完成的，以满足OEM的要求，如启动时间或功能安全性。
而未来需要的软件基础设施要比现在灵活得多，高可用性，并且能够在给定的时间点适应特定的应用程序需求。对AUTOSAR软件架构的扩展，用于深度嵌入式系统，结果证明是不可行的。
因此，今天的体系结构将被一个新的软件体系结构所补充，这个软件体系结构与为高性能计算而设计的操作系统一起出现，这些操作系统需要通过功能安全、信息安全或实时特性等加以增强。
然而，众所周知的深度嵌入式系统的特性将会保留下来。这些趋势的结合导致了各大汽车制造商在开发下一代E/E体系架构。
AUTOSAR Adaptive扩展了AUTOSAR平台，以满足当前汽车自动驾驶、电气化和互联互通等趋势的需求。因此，它在许多方面改变了已建立的E/E开发过程。
最重要的变化是，基于信号的通信被面向服务的设计所取代。c++取代了C语言作为自适应应用程序的编程语言，以及基于posix的操作系统(如Linux用于自适应电子控制单元)是进一步的突破性转变。
未来E/E架构的两个关键特征是：
1) 异构软件平台的集成，当今汽车的网络架构可以聚集成不同的领域，用于信息娱乐和连接、底盘、动力系统等。
虽然infotainment ECUs通常使用Linux、QNX或其他通用操作系统，但AUTOSAR
Classic平台是深度嵌入式控制单元的标准。
随着新的用例和对计算能力的深入嵌入式应用程序不断增长的需求，第三种ecu将出现，它具有不同的特性，必须集成到现有的E/E体系结构中。
2) 面向服务和基于信号的通信，传统的汽车通信仍然是基于ecu向其他ecu提供信号广播的思想。这种范式非常适合于有限大小的控制数据，这些数据必须循环地进行通信。
先进的应用程序，如高自动化驾驶与更高的负载要求，例如交换对象列表检测到的一组传感器和以太网作为一个通信系统需要更复杂的协议。
面向服务通信的概念是基于在通信系统上提供服务的应用程序和订阅此服务的其他应用程序。然后数据只发送给订阅服务器。
面向服务的通信与现有的基于信号的范式的结合是未来E/E体系结构的第二个关键方面，从这个角度来看，这是一个艰巨的挑战。
对于用于实现典型动力总成和底盘功能的深度嵌入式系统，AUTOSAR经典平台仍将是首选。在低成本硬件上运行时，对安全性、实时性和确定性要求较高。同时，AUTOSAR为这些应用程序提供了一个经过良好验证的成熟软件平台，包括一个广泛使用的方法，它支持当今所有的协作模型。
而为了支持客户应用程序的动态部署，并为需要高端计算能力的应用程序提供环境，AUTOSAR在2017年推出了第二个软件平台，即AUTOSAR
Adaptive platform。
基于现有的标准，这个想法是尽可能从其他领域(如消费电子产品)的发展中获益，同时仍然考虑汽车的特定要求，如功能安全。
与此同时，更多的相关配套供应商也在加快与AUTOSAR自适应平台的对接。去年11月，Real-Time
Innovations（RTI）宣布，AUTOSAR最新版本的自适应平台（版本18-10），已经具有数据分发服务(DDS)标准的完整网络绑定。
这意味着汽车制造商现在可以使用DDS实现AUTOSAR自适应框架，并开发高度自动驾驶系统，如4级和5级。
DDS允许AUTOSAR完全支持高度自动驾驶系统，并提供“量产级通信框架”，保证这些复杂系统所需的可靠性、可伸缩性和性能。
比如，在AUTOSAR中完全指定了DDS之后，汽车行业现在可以使用RTI Connext和DDS开发高性能应用程序，比如传感器融合应用程序。
AUTOSAR版本18-10有助于解决OEM软件开发团队在支持不同价格区间车型时所面临的各种安全和连接性挑战。此外，允许开发人员“动态配置平台”，以支持每个车型平台的各种操作模式和硬件功能。
汽车制造商还可以利用AUTOSAR规范之外的其他技术，包括基于云的和后端系统，以及汽车行业中常见的其他组件，如MatLab和Simulink，以及DSpace、Linux和QNX平台。
此外，很多公司也推出了一系列的工具平台来简化AUTOSAR Adaptive的引入，帮助供应商和汽车制造商加快开发进度。比如，Vector推出的基于模型的E/E开发环境PREEvision，全面支持用户使用AUTOSAR
Adaptive Platform的功能扩展现有的软硬件架构。
PREEvision提供了专门的工具来设计和建模AUTOSAR Adaptive的细节，服务接口作为面向服务的体系结构的基本方法可以在类图中建模。新添加的状态图可以用来可视化机器和进程的状态和转换。
此外，PREEvision还提供了一个专用的用户界面，将用户逐步引导到一个符合AUTOSAR的模型。
Adaptive Explorer允许轻松访问每个步骤所需的工具：比如服务的设计、服务接口和自适应应用程序，以及软件的部署和服务的实例化，涵盖服务、软件和通信设计，此外还有包括硬件方面的机器设计、网络拓扑的定义和机器部署。
在符合AUTOSAR的模型中，用户可以方便地导出AUTOSAR Adaptive定义的所有相关工作产品，如服务接口描述、应用程序清单、机器清单和服务实例清单。这使得PREEvision极大地促进了oem与供应商之间的协作。
新的AUTOSAR自适应软件标准使车辆具有更强大和更灵活的E/E架构。基于以太网的ECUs现在可以用作AUTOSAR自适应体系结构中的中心应用服务器。
最大的优势是，自适应ECUs可以在车辆的整个生命周期内更新应用程序，并在后续不断添加新的软件功能。这也是目前已经推出下一代E/E架构的汽车制造商的首选。（上文部分图片来自Vector）
接下来，我们以大众汽车的下一代E/E架构来看看AUTOSAR自适应平台的设计实践（这一代架构主要是搭载于MEB平台）。
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