PREEvision – Serviceorientierte Architekturen und Ethernet für Fahrzeuge

Funktionen / Features

Ethernet-Explorer

Mit dem Ethernet-Explorer bietet PREEvision eine dedizierte Benutzerschnittstelle mit speziellen Editoren und Funktionen für das Ethernet-Design.

Von der Definition abstrakter Services über Service Interfaces bis zu Socket-Adressen und Signalen (bei AUTOSAR Classic) führt der Explorer durch den gesamten Entwicklungsprozess.

Neben dedizierten Tabellen bietet er Funktionen und Automatisierungen, die einen großen Teil der Artefakte generieren, die für ein komplettes Ethernet-Netzwerk nötig sind.

SOA-Diagramm

Obwohl sich service-orientierte Architekturen (SOA) in der IT-Industrie schon viele Jahre bewährt haben, hält service-orientiertes Design in der Automobilindustrie gerade erst Einzug.

Zum abstrakten Definieren von Anwendungsfällen und daraus abgeleiteten Diensten, Rollen und Service-Interfaces bietet PREEvision das SOA-Diagramm: Die UML-basierte grafische Notation drückt Abhängigkeiten und Beziehungen innerhalb einer service-orientierten Architektur aus.

Um die Abhängigkeiten zwischen Services zu visualisieren, können Anbieter und Nutzer von Diensten definiert werden, die über SOA-Ports Informationen austauschen.

Service-Implementierung

Der große Unterschied zwischen Ethernet-Netzwerken und den traditionell verwendeten Bustechnologien in der Automobilbranche ist das Konzept eines service-orientierten statt eines funktionsgetriebenen Ansatzes.

PREEvision unterstützt die Definition von Services samt Service-Rollen und Service-Interfaces. Services können im SOA-Diagramm grafisch modelliert werden. Grundsätzlich ist das SOA-Design in PREEvision technologieunabhängig.

PREEvision unterstützt aber ein Technologie-Mapping zu AUTOSAR Classic. Service-Interfaces werden dabei als Softwarekomponenten implementiert.

Service-Verteilung

PREEvision unterstützt die Entwicklung einer Hardware-Topologie, also eines Netzwerks aus Sensoren, Aktuatoren oder ECUs samt ihrer Stromversorgung.

Gemischte Topologien mit anderen Bustechnologien zusätzlich zu Ethernet, wie etwa CAN, LIN oder FlexRay, die über Gateways miteinander verbunden sind, sind in PREEvision ebenfalls möglich.

Vorhandene Topologien können per Import ins Modell integriert werden. Die Softwarekomponenten, die die Service-Interfaces implementieren, können wahlweise auf Hardwarekomponenten wie ECUs oder detaillierte Socket-Adressen verteilt werden.

Switch-Konfiguration

Bei Ethernet sind alle Verbindungen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, die über Switches verbunden werden. Das physische Netzwerk eines Ethernet-Clusters kann in verschiedene virtuelle Netzwerke aufgeteilt werden.

Die Aufteilung in sogenannte VLANs kann aus Sicherheitsgründen oder zur Definition verschiedener "Quality of Service"-Levels genutzt werden. PREEvision unterstützt eine manuelle Switch-Konfiguration.

Die Quality-of-Service-Mechanismen können in einem speziellen Switch-Konfigurations-Diagramm definiert werden. Der Signalrouter kann aber auch eine initiale Switch-Konfiguration selbständig vornehmen, die sich später ändern und anpassen lässt.

Signal-Router und Kommunikationsdesign

PREEvisions Signal-Router, ursprünglich für das Routing von CAN-Signalen oder Kabelwegen entwickelt, kommt auch beim Ethernet-Design zum Einsatz. Der Signal-Router findet nicht nur Kommunikationspfade, er kann bei Bedarf auch eine valide Switch-Konfiguration erstellen. Außerdem generiert der Signal-Router selbständig viele der Kommunikationsartefakte, die für ein konsistentes Design nötig sind.

Ein wesentlicher Arbeitsschritt beim Ethernet-Kommunikationsdesign ist die Definition von Sockets hinsichtlich ihrer IP-Adresse, dem Transport-Protokoll und Port. Während für AUTOSAR Adaptive die Beschreibung der Socket Adressen genügt, muss bei AUTOSAR Classic noch die Signalebene spezifiziert werden. Der Signal-Router und weitere Synthesefunktionen übernehmen einen großen Teil der fehleranfälligen Erstellung von Kommunikations-Artefakten.