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软件定义汽车时代：初识开放软件标准架构—AUTOSAR

2019-02-02 19:49:24·  来源：牛喀网  
　
什么是AUTOSAR？什么是AUTOSAR？从不同的角度去看，有不同的答案。在过去的几年里，笔者总结了很多经验。 写这篇连载是一次难得的机会，可以将笔者这些年来所总
什么是AUTOSAR？
 
什么是AUTOSAR？从不同的角度去看，有不同的答案。在过去的几年里，笔者总结了很多经验。 写这篇连载是一次难得的机会，可以将笔者这些年来所总结的经验进行整理，感谢各位阅读。
 
♦ AUTOSAR的概要、背景以及目的
 
AUTOSAR组织成立于2003年7月，其核心成员由德国宝马、戴姆勒及博世等9家公司构成。在汽车行业，由于车载软件和重复利用和转移的发展，汽车电子和电气 (E/E) 系统日益复杂。该组织成立的初衷是为越来越复杂的汽车ECU软件建立一个标准化平台，以减少其设计复杂度，增加其灵活性，提高其开发效率。成立至今的近15年时间里，得到了越来越多的行业认可，成员已超过几百个。
在引入AUTOSAR之前，OSEK / VDX和HIS就已经在进行车载软件标准化。然而，其应用范围因各种原因受到限制，汽车制造厂都使用不同的专用或推荐的平台，或ECU供应商自身的平台，硬件等的抽象方法也各不相同。
 
在这里无需用具体的数字进行陈述，可以说汽车控制软件的开发规模在呈爆发式增加。虽然作为再利用的有效解决方案，以往有些企业或者组织内部已经率先采用了一些标准化方法，例如，使用抽象度更高的概念等。但现在，整个业界要努力做到全行业通用的再利用。最近，关注度特别高的、以各种各样的形态或形式开展的基于模型的开发就是其中之一。另外，在验证的过程中，在很多方面所实现的自动化，也是一种很大意义的再利用。
 
在整个行业，为了提高效率，需要重新审视再利用工作的分工以及通用性架构的定义。例如，即便是将应用部分作为控制模型来描述、自动生成代码，那如果与运行的底层的接口不同的话，模型以及底层的集成和验证就需要单独进行。而且，在各种自动化中，虽然定义了对象的工作模型，但假如最终产品的形态以及开发流程的定义不一样，也需要特殊处理。
 
从长远来考虑的话，若需要单独开发和应对时，就会将再利用和自动化的经济效益降低，可再利用的空间就会减少。为了实现更多的可能性，实现与底层软件、接口方式、产品的形态以及开发的流程相通的定义会发挥很大的作用（*1）
AUTOSAR中，以提高软件再利用率和应对项目变更等*2）为目标，在以下三个领域进行标准化活动。
  • （Software）Architecture※3）
  • Methodology
  • Application Interface
关于以上3个项目，接下来会论述其概要。
 
标准是由AUTOSAR Premium Partner以上的会员企业在参加Work Package中经过讨论而制成/修订的。讨论的过程是通过邮件或者各种会议（包括电话会议）等方式进行的。而且，其标准文件以及相关文件/数据等一般都是公开的，可以通过网页下载。在R（Release）4.2 Rev.1中文件数为218个。*4）
而且，在AUTOSAR中，并没有对实现做标准化定义（在COMASSO中定义）。“谁在做什么”、“应该负责哪个部分”这种由厂商和ECU供货商共同讨论的部分（职责/任务的分解）虽然没有具体的规定，但是提供了一些对具有指导意义的文件（例如对开发流程的共通性理解）。
 
注释
 
※1）假如单独开发对产品的差异化和用户吸引力方面没有很大的关联效果，那么积极地从单独开发转移到行业标准有很大的价值。当然，这并不是绝对的。尤其是利用既有的处理方式能够解决一部分问题时，其所得到的效果的变化部分会变少。这时候，以其所达到的水平或许就可以解决。但是，对于将来还需要深度思考。在将来如果有变动，那么为了继续解决单独开发中的问题，今后的累计投资也应该考虑到实际费用对效果的核算当中；
※2）参考通过AUTOSAR的RS Project Objective（Main Requirements）。R4.2 Rev.1中，文件名为AUTOSAR_RS_ProjectObjectives.pdf；
※3）AUTOSAR发行的资料中只写了“Architecture”，没有Software这个词；
※4）但是一部分是压缩的ZIP文件，如果展开的话，其总数还会继续增加。
 
♦AUTOSAR的会员组织
AUTOSAR的组织会员有5种类别。其中3种是基本类别，剩下2种是特殊类别。加入AUTOSAR的汽车相关公司通常属于3种基本类型之一。
  • 核心合作伙伴（9家企业）
  • 高级合作伙伴（57家公司/团队）年度会费：17,500€；年度贡献：1.5 FTE(FTE：全职人力工时)
  • 一般合作伙伴（47家公司/团队）年度会费：2000€；年度贡献：0.5 FTE
  • 开发合作伙伴（127家公司/团队）年度会费：10,000€；
  • 观察员（127家公司/团队）
官方网站上公开了AUTOSAR标准，会员以外的浏览者也可以查看到，其内容还包括每个成员公司的知识产权。但AUTOSAR标准的商业使用权只有成为AUTOSAR会员才能获得（至少是合作伙伴）。此外，如果您想要在AUTOSAR标准中的加入特殊要求，至少需要成为高级合作伙伴才有这个权利。
基本类型成员所拥有的权利/义务，其量级关系简单地如下排列：
 
核心合作伙伴>高级合作伙伴>合作伙伴
 
♦AUTOSAR的应用现状（2015年6月版）
2011年2月，AUTOSAR版本3.x（R3.x）是量产开发的主要版本，R4.x系列仅发布R4.0 Rev.1，距离实际应用还有很远的距离。
截至2015年6月，在AUTOSAR的实际应用（量产的采用）方面，主要是欧洲汽车制造商广泛采用，并已扩展到其他领域。
AUTOSAR所采用的版本趋势（见下文），在量产开发中，首次采用R4.x的汽车厂商不断出现，R4.X系统作为一个整体一直在曾加。在R4.x系列中，R4.0 Rev.3的使用率远远高于最新的R4.2 Rev.1。
此外，R3.x系列的使用率也并未减少，并且很多汽车厂商采用R3.x向R4.过渡。
AUTOSAR作为一个平台，是构建可重用设计资产的基础，比起不断地向最新设计资产过度，还不如先继续使用一段时间来确保进行资产回收的机会。所以使用最新版本并不总是最好的。
 
♦AUTOSAR标准将在2020前持续修订R4.x系列
在AUTOSAR标准开发方面，R3.x系列已经进入LoKI（List of Know Issues）阶段，修订工作已经停止并且进入稳定阶段。（LoKI更新：R3.1一直持续到2016年，R3.2到目前为止尚未安排更新续订日期）。
此外，在R 4.x系列中还包括功能安全（ISO 26262），多核，部分网络，CAN FD，安全和以太网功能，为了能够对应到这些新的热点问题，并便于改进工作分配，R4.x已经做了许多修订。
此外，R4.3将在2017年继续修订，并且将继续修订至2020年。
 
♦ 关于AUTOSAR的版本
AUTOSAR中的版本, 都会显示Release Number和Revision。例如, Release 4.2 Revision 1通常表示为R4.2Rev.1、R4.2.1或者R421，都表示为同一个版本。
大多数情况下，只需要分辨Major Release Number的差异，即R3.x和R4.x系统之间的差异。例如，MCAL（微控制器抽象层：硬件相关驱动软件）只被写入R4.0 Rev.3的标准时，在R4.0 Rev.2或R4.1 Rev.3的情况下也没有问题。
在大多数情况下，工具厂商可以吸收相应AUTOSAR XML版本的差异，并且在极少数情况下接口方面会发生重大变化。在实际的AUTOSAR操作中，考虑如何处理不同版本的组合而比坚持使用相同版本更为重要。并且，基于R4.0 Rev.3，经常能看到更高版本的一些功能。
 
♦ 最后
本篇关于AUTOSAR的初步了解到此结束。
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