AUTOSAR Adaptive Platform
Leistungsstärke für Fahrzeugsteuergeräte

Die AUTOSAR-Entwicklungspartnerschaft erweitert ihr Portfolio um einen neuen Standard, der auf POSIX-Betriebssystemen basiert: die "AUTOSAR Adaptive Platform".

Die AUTOSAR Adaptive Platform ist die zukunftssichere Grundlage für Automotive-Steuergeräte. Ein wesentlicher Vorteil des neuen Standards ist die Möglichkeit, Steuergeräte-Applikationen voneinander unabhängig in verteilten Arbeitsgruppen zu entwickeln.

Während die Entwicklung herkömmlicher Steuergeräte hauptsächlich durch hohe Echtzeit- und Sicherheitsanforderungen getrieben war, stehen heute Aspekte wie Update- und Upgradefähigkeit im Vordergrund. Dies beinhaltet das dynamische Nachladen von Softwarekomponenten, die Verwendung von Standard-Bibliotheken für z.B. die Bildanalyse, selbstständiges Lernen von Funktionen sowie schnelle Produktionszyklen.

Der bisherige Standard wird weiterhin unter dem Namen AUTOSAR Classic Platform angeboten.

Fachartikel - Das Rechenzentrum im Fahrzeug

Der neue Software-Standard AUTOSAR Adaptive ermöglicht leistungsfähigere und flexiblere E/E-Architekturen im Fahrzeug. Künftig kommen in einer AUTOSAR-Adaptive-Architektur Ethernet-basierte Steuergeräte als zentrale Applikationsserver zum Einsatz. Der große Vorteil: Adaptive-Steuergeräte erlauben es, Anwendungen über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs hinweg zu erweitern oder neue Software-Funktionen nachträglich hinzuzufügen.

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Vortrag vom Vector Congress 2018

Der Vector Congress fand am 20. und 21. November 2018 in Stuttgart statt. Zahlreiche internationale Gäste folgten der Einladung der Vector Geschäftsführung und trafen sich in der "Alten Stuttgarter Reithalle" zur 9. Auflage des Branchentreffens für Automotive Embedded Electronics.

Vortrag "Architekturen für die Hochleistungsdatenverarbeitung"

Sprecher: Dr. Markus Oertel, Vector

  • AUTOSAR Adaptive Platform
  • Entwicklung der Fahrzeugarchitektur
  • Zentrale Rechenplattform
  • Herausforderungen für Hochleistungssteuergeräte
  • Integration von AUTOSAR Adaptive mit anderen Betriebssystem-Optionen

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Bereit für neue Anwendungsfälle

Der objektorientierte Ansatz der AUTOSAR Adaptive Platform bietet eine optimale Grundlage für rechenintensive Aufgaben von großen Datenmengen, z.B. Algorithmen für automatisiertes Fahren. Die Hauptanwendungsfälle für den neuen AUTOSAR-Standard sind hierbei:

  • Automatisiertes Fahren
  • Vernetzung des Fahrzeugs mit dem umgebenden Straßenverkehr ("V2X")
  • Multimedia-Anwendungen (z.B. Musik-Streaming, Online-Navigation, etc.)
  • Anwendungen mit permanenter "over-the-air"-Aktualisierung

Für die Steuergeräte-Architektur im Fahrzeug ergeben sich mit der AUTOSAR Adaptive Platform flexiblere Möglichkeiten. Domänen-Controller ermöglichen die zentrale Verarbeitung von Funktionen, unabhängig von der Sensor/Aktuator-Ebene. Dies erlaubt die Entwicklung von Applikationen ohne vorab festzulegen, wie diese letztlich auf die einzelnen Steuergeräte verteilt werden.

Kompabilität mit AUTOSAR Classic

Sensoren und Aktoren bisheriger Anwendungen werden auch zukünftig innerhalb der bestehenden AUTOSAR Classic Platform umgesetzt und sind dabei voll kompatibel zur neuen AUTOSAR Adaptive Platform.

Service-orientierte Kommunikation

Nach der bisherigen Vorgehensweise waren die einzelnen Steuergeräte im Fahrzeug statisch in das Gesamtsystem eingebunden. Die Verbindungsbeziehungen mussten also bereits zum Zeitpunkt der Konfiguration definiert werden. Zur Laufzeit ließen sich dann nur sehr bedingt Änderungen vornehmen. 

Die auf der AUTOSAR Adaptive Platform basierenden Anwendungen („Adaptive Applications“) haben hier einen entscheidenden Vorteil: Sie können zur Laufzeit in das System eingebunden werden, wodurch sie unabhängig voneinander entwickelt, getestet und verteilt beziehungsweise aktualisiert werden können.

Die Service-orientierte Kommunikation ermöglicht es zudem, Anwendungen zu jedem beliebigen Zeitpunkt in das Gesamtsystem zu integrieren. Sie ist kompatibel mit SOME/IP (SD) der AUTOSAR Classic Platform.

POSIX-basiert

POSIX (Portable Operating System Interface) ist eine standardisierte Programmierschnittstelle zwischen der Applikation und dem Betriebssystem und wurde ursprünglich nicht für die Automobilbranche entwickelt. Jedoch machen POSIX-Betriebssysteme die Softwareentwicklung für das Fahrzeug deutlich flexibler.

Adaptive Applications, die neben dem POSIX-Subset „PSE51“ ausschließlich die neu definierte Schnittstelle „AUTOSAR Runtime Environment for Adaptive Applications „ (ARA) verwenden, werden als portable Anwendungen betrachtet. Der POSIX-Ansatz ermöglicht es, dass diese Anwendungen im Fahrzeug beliebig auf die vorhandenen Steuergeräte verteilt werden können.

E/E-Architekturen mit AUTOSAR Adaptive

Domaincontroller-Architektur. Typische Domänen sind beispielsweise "Body", "Drivetrain" und "Infotainment".

In klassischen E/E-Architekturen sind Sensorik und Aktuatorik einem Funktionssteuergerät zugeordnet. Eine Nutzung durch ein anderes Steuergerät erfordert eine aufwändige Anpassung der Kommunikationsmatrix sowie der Software aller beteiligten Steuergeräte. Um diesem Problem zu begegnen, hat sich die Domaincontroller-Architektur etabliert. Die Grundidee dieser Architektur ist die Verwendung eines leistungsstarken Controllers pro Domäne, an dem ein Großteil der notwendigen Sensorik/Aktuatorik angeschlossen ist.

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Zentralserver oder Integrationsknoten sind komplexe Steuergeräte. Sie bestehen in der Regel aus vielen Komponenten und beinhalten nicht selten mehrere Mikrocontroller und Mikroprozessoren.

Die Weiterentwicklung dieses Ansatzes ist die Zentralrechnerarchitektur. Die Domänen werden in einem großen Hochleistungsrechner beziehungsweise Rechner-Cluster zusammengelegt. Es gibt jedoch noch weitere Unterschiede zur Domänenarchitektur. So ist es nicht länger möglich, direkt die Sensorik/Aktuatorik mit dem Zentralsteuergerät zu verbinden, da sich eine so große Menge an I/O-Peripherie nicht an heute verfügbaren Prozessor anschließen lässt. Sensoren/Aktuatoren werden nun als sogenannte "Smart Sensors" und "Smart Actuators" direkt an den Bus angeschlossen und erfüllen mechatronische Aufgaben. Ihre Funktion beschränkt sich damit auf das Bereitstellen eines Wertes oder das Stellen einer physikalischen Größe.

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Fachartikel

Assistenzsysteme für das teilautomatisierte Fahren, regelmäßige Over-the-Air-Updates sowie das nachträgliche Installieren von zusätzlicher Software gehören in vielen Fahrzeugen bald zur Grundausstattung. Ohne neue Architekturen und Hochleistungssteuergeräte sind diese anspruchsvollen Elektronikfunktionen jedoch nicht umsetzbar. Welche Rolle spielt dabei der neue Softwarestandard AUTOSAR Adaptive?

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Release-Planung

  • Das erste Release der AUTOSAR Adaptive Platform wurde im März 2017 veröffentlicht.
  • Geplante Features für diesen ersten Release sind:

    • Systemstart und Ausführung der Anwendungen
    • Die Anwendungen können auf Basis Service-orientierter Kommunikation untereinander Botschaften austauschen
    • Basierend auf den Diagnose-Services kann das System Fehlermeldungen der Anwendungen auslesen, diese manipulieren und auf sie reagieren

  • Die AUTOSAR Adaptive Platform wird nachfolgend in Release-Zyklen von 6-9 Monaten weiterentwickelt werden.

Zugehörige Vector Produkte

Adaptive MICROSAR

Adaptive MICROSAR ist die Vector Lösung für Fahrzeuge mit E/E-Architektur auf Basis der AUTOSAR Adaptive Platform. Sie beinhaltet die AUTOSAR Runtime for Adaptive Applications (ARA) und umfasst eine effiziente Entwicklungsumgebung, die in Eclipse integriert ist. Adaptive MICROSAR eignet sich besonders für Hochleistungs-Steuergeräte wie fahrzeuginterne Applikationsserver, ADAS-Steuergeräte und Infotainmentsysteme. Vector bietet Ihnen eine sichere Lösung bis ASIL D, vom Hypervisor über das POSIX-Betriebssystem bis hin zur ARA.

Alles zu Adaptive MICROSAR auf einen Blick:

Fact Sheet (PDF)

Mehr Know-how

Die wichtigsten Daten im Überblick

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Training

AUTOSAR Adaptive Workshop | 1-2 Tage

Sie möchten mehr über AUTOSAR Adaptive erfahren? Vector bietet einen 1-2 tägigen modularen AUTOSAR-Adaptve-Workshop an. Je nach gebuchtem Modul erhalten Sie wertvolles Know-how zu folgenden Themen:

  • Überblick und Ziele, AUTOSAR Adaptive Application, Service-orientierte Kommunikation
  • Functional Cluster, AUTOSAR Adaptive Methodik, Auswirkungen und Migration
  • Übersicht und Einleitung AUTOSAR Adaptive in der Praxis
  • Einführung in Adaptive MICROSAR (mit Übung)
  • Übungen zu Middleware, Persistency und Execution Management

Kontakt

Technischer Vertrieb Embedded Software und AUTOSAR

Technical Sales Embedded Software and AUTOSAR

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