En sistemas automotrices , la complejidad electrónica o eléctrica está aumentando. En un vehículo moderno, tienen más de 100 unidades de control del motor que se conocen como ECU. Cada ECU incluye una serie de funciones que deben reformularse con frecuencia desde cero una vez que se cambia el hardware como el procesador. Es muy importante para los automóviles hacer que el software de aplicación sea independiente con la ayuda de su hardware. Para lograr esto, se ejecutan funciones fundamentales en AUTOSAR para crear y configurar una arquitectura de software abierta destinada a las unidades de control de motores de automóviles. Este artículo analiza una descripción general de un AUTOSAR.
Introducción a Autosar
El AUTOSAR fue desarrollado por diferentes automóvil empresas de fabricación en el año 2003 como BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, por establecer una arquitectura abierta estándar de la industria para dispositivos eléctricos y electrónicos en un automóvil. En el mismo año de noviembre, la famosa compañía de automóviles como Ford se incorporó como Core Partner. En el mes de diciembre se incorporó Toyota Motor Corporation & Groupe PSA. En febrero de 2008, después de que Siemens VDO Company se obtuviera a través de Continental, dejó de ser un Core Partner autónomo para AUTOSAR.
En el año 2003, AUTOSAR lanzó cuatro arquitecturas de software importantes para la industria automotriz. El trabajo de AUTOSAR se puede dividir en 3 fases. En la fase 1 de 2004 a 06 se realizó el desarrollo básico, en la fase 2 de 2007 a 09 se extendió el desarrollo básico en arquitectura y metodología. En la fase 3 de 2010 a 13, se pueden realizar la protección y las mejoras preferidas. El trabajo de la plataforma adaptativa ha comenzado en el año 2016 y las principales acciones de desarrollo se publicaron finalmente en un lanzamiento combinado de Classic, Adaptive & Foundation de AUTOSAR.
¿Qué es AUTOSAR?
El término AUTOSAR significa “Arquitectura de sistema abierto automotriz”. Es una arquitectura de software automotriz estandarizada y abierta. Esta arquitectura es compatible con las interfaces dentro del software de la aplicación y las funciones básicas del vehículo. Y también ayuda a establecer una arquitectura de software familiar del sistema de control del motor para todos los asociados de AUTOSAR.
AUTOSAR se utiliza para proporcionar ventajas intrínsecas a los asociados para manejar sistemas eléctricos y electrónicos más complejos en un vehículo, como una integración simple, cambiar las funciones dentro de una red compleja de control del motor (ECU) y controlar el ciclo de vida de todo el producto.
Esta arquitectura de software automotriz se desarrolló conjuntamente a través de diferentes fabricantes de automóviles, desarrolladores de herramientas y proveedores. Esta plataforma mejorará las funcionalidades de un vehículo en la industria automotriz sin perturbar el modelo existente.
La unidad de control del motor de automoción incluye las siguientes características
- Una interfaz sólida con el hardware como actuadores y sensores
- Interfaz con sistemas de bus dentro del vehículo
- Incluye microcontrolador de 16/32 bits
- Memoria flash interna o externa
- Sistema en tiempo real
Arquitectura Autosar con ejemplo
La arquitectura de capas de AUTOSAR subdivide el software en cinco capas. Al principio, observamos un modelo de capas basado en OSI, sin embargo, las características explican la disposición jerárquica del software AUTOSAR. Por esta razón, se subdivide en tres partes, como software fundamental, entorno de ejecución y capa de aplicación. En cada capa, ciertos módulos de software se abstraen y estas capas se comunican a través de interfaces.
Arquitectura AUTOSAR
los diferentes capas de arquitectura AUTOSAR se ejecuta en un microcontrolador como una capa de aplicación, RTE (entorno de ejecución), capa de servicio y BSW (software básico), etc. Cada capa incluye módulos y servicios de software predefinidos para hacer que el software de aplicación sea autónomo de la unidad de control del motor.
Capa de aplicación
La primera capa de la arquitectura AUTOSAR es la capa de aplicación que admite la implementación de funcionalidades personalizadas. Incluye componentes de software así como varias aplicaciones para ejecutar tareas exactas de acuerdo con las instrucciones.
Esta capa incluye tres componentes como software de aplicación, puertos de software e interfaces de puerto. Para estos componentes, la arquitectura asegura interfaces estandarizadas dentro de la capa de aplicación. Los componentes de software de esta capa ayudarán a generar aplicaciones sencillas para dar soporte a las funciones del vehículo.
La interacción entre estos componentes se puede permitir a través de puertos exactos con un bus de función virtual. Estos puertos facilitarán la interacción entre BSW de AUTOSAR y los componentes de software.
Esta es una descripción general de la arquitectura de AUTOSAR y admite suministros en tiempo real y restricciones de seguridad. Dependiendo de la MCU, la plataforma estándar admite diferentes aplicaciones como seguridad y redes al permitir que las unidades de control del motor del vehículo entren en contacto con los sensores y actuadores del vehículo.
RTE (entorno de ejecución)
RTE es una capa de middleware que proporciona servicios de comunicación a los componentes de software de AUTOSAR y las aplicaciones incluyen partes de sensores o actuadores de AUTOSAR. El propósito principal de esto es hacer que los componentes del software sean independientes para el mapeo a un sistema de control de motor preciso.
Las principales características de RTE incluyen las siguientes.
- Es específico para el sistema y la aplicación de control del motor.
- Se genera para cada unidad de control del motor.
- Su interfaz es totalmente independiente de la unidad de control del motor.
Capa de servicio
Esta es la capa de software principal que proporciona diferentes funciones como las siguientes.
- Sistema operativo
- Servicio de memoria
- Comunicación de red para vehículo
- Gestión del estado de la unidad de control del motor
- Servicio de resolución de problemas
Esta capa proporciona módulos y servicios de software fundamentales para diferentes aplicaciones.
Las principales características de la capa de servicio incluyen las siguientes.
- Específico para MCU ( unidad de microcontrolador ) y un elemento de hardware de la ECU
- La interfaz de esto es independiente para ECU y MCU
BSW (software básico)
La capa de software básica incluye tres capas a saber
- Capa de abstracción ECU
- Controladores complejos
- MCAL (capa de abstracción del microcontrolador)
Capa de abstracción ECU
- La interfaz con la capa de abstracción del microcontrolador y el controlador de dispositivo exterior proporciona principalmente el derecho de entrada a los dispositivos que están dentro, de otro modo, fuera del MCU.
- La interfaz de programación de aplicaciones se utiliza para interactuar con MCU.
- El propósito principal de esta capa es crear una capa de software superior independiente para el diseño del hardware de la unidad de control del motor.
Las principales características de la capa de abstracción de ECU incluyen las siguientes.
- El montaje puede depender del hardware de la ECU mientras que es independiente de la MCU
- La interfaz de alto orden puede ser independiente para las unidades de hardware MCU y ECU
Controladores complejos
Estas capas se utilizan para funciones multifacéticas que no están disponibles en otras capas. Esta capa puede acceder directamente a la MCU. Los principales ejemplos son el control de valores eléctricos, control de inyección , detección de aumento de posición, etc.
El propósito principal es cumplir funciones particulares y necesidades de sincronización deseadas para operar sensores compuestos y actuadores.
Las principales características de los controladores complejos incluyen las siguientes.
- El montaje depende en gran medida de la ECU, MCU, etc.
- La interfaz de alto nivel se puede montar y estandarizar según la interfaz de AUTOSAR
MCAL (capa de abstracción del microcontrolador)
A este módulo de software se accede directamente a los periféricos y dispositivos exteriores de MCU en chip que están asignados con memoria. El objetivo principal es crear una capa de software superior independiente de MCU.
Las principales características de MCAL incluyen las siguientes.
- El montaje depende de MCU
- La interfaz de orden superior no depende de MCU.
Objetivos de AUTOSAR
Los principales objetivos de AUTOSAR incluyen los siguientes.
- Activación de redundancia
- Las funciones de una ECU a otra ECU se pueden realizar dentro de la red
- Mantenibilidad durante todo el ciclo de vida del producto
- Incorporación de módulos funcionales de muchos proveedores
- Mayor uso de hardware COTS.
- Actualizaciones de software durante la vida útil del automóvil.
- Escalabilidad a varios automóviles
- Implementación de funciones esenciales como una solución central típica en toda la industria
- Requerimientos de seguridad
Ventajas y desventajas de AUTOSAR
Las ventajas de AUTOSAR incluyen las siguientes.
- El intercambio de software puede ser posible entre diferentes empresas
- Reutilización del componente de software
- La arquitectura de software básica está dividida en capas.
- Consistencia de interfaces
- Interoperabilidad
- El código de software se puede reutilizar.
- La flexibilidad de diseño es más
- Se reducirá el costo y el tiempo de desarrollo
- La eficiencia se puede incrementar dentro del desarrollo funcional
- La transparencia y las distintas interfaces permitirán nuevos modelos comerciales.
Las desventajas de AUTOSAR incluyen las siguientes.
- Complejidad
- Inversión inicial
- Curva de aprendizaje
Aplicaciones de AUTOSAR
Las aplicaciones de la arquitectura Autosar incluyen las siguientes.
- Infoentretenimiento
- Sensores como LIDAR y RADAR
- Mantenimiento predictivo
- Electrificación
- Funciones ADAS con una cámara
- v2x
- Actualizaciones de mapas
- Aplicaciones automotrices
Preguntas frecuentes
1). ¿Qué es AUTOSAR?
La arquitectura de sistema abierto automotriz es un tipo de arquitectura de software automotriz, que es desarrollada por diferentes proveedores de automóviles, fabricantes, etc.
2). ¿Cuál es el propósito de AUTOSAR?
Esto permite el uso de un diseño de software basado en un modelo de componentes para un sistema vehicular.
3). ¿AUTOSAR es un sistema operativo?
No, pero tiene una especificación para el sistema operativo.
4). ¿Cuál es el papel de RTE en AUTOSAR?
Se utiliza para proporcionar los servicios de infraestructura para permitir la comunicación entre los componentes de software que acceden a módulos de software fundamentales como el Sistema operativo y servicio de comunicación.
5). ¿Cuáles son las capas en la arquitectura AUTOSAR?
Hay tres tipos de capas como RTE, capa de servicio y software básico.
6). ¿Quién desarrolló esta arquitectura AUTOSAR?
Está desarrollado por desarrolladores de herramientas, proveedores de automóviles y sus fabricantes.
7). ¿Cómo aprender AUTOSAR?
Primero, aprenda los conceptos básicos de personas experimentadas y comience a hacer proyectos para desarrollar las ECU en función de su arquitectura. Además, haga algunas muestras dentro de Matlab y revise el código generado.
Por lo tanto, se trata de una descripción general de AUTOSAR . Es una arquitectura de software de automóvil estandarizada, que es desarrollada por varios proveedores y fabricantes de automóviles. El objetivo principal de esto es configurar una capa entre el software de aplicación y el hardware de la ECU. Por lo tanto, este software es principalmente independiente de cualquier microcontrolador preferido, así como de un fabricante de automóviles, para que sea reutilizable para varios sistemas de unidades de control de motor individuales. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la forma completa de AUTOSAR?
