No sistemas automotivos , a complexidade eletrônica ou elétrica está aumentando. Em um veículo moderno, eles têm mais de 100 unidades de controle do motor, conhecidas como ECUs. Cada ECU inclui uma série de funções que devem ser reformuladas frequentemente do zero, uma vez que o hardware, como o processador, seja alterado. É muito importante para os automóveis tornar o software aplicativo independente com a ajuda de seu hardware. Para conseguir isso, funções fundamentais são executadas no AUTOSAR para criar e configurar uma arquitetura de software aberta destinada a unidades de controle de motores automotivos. Este artigo descreve uma visão geral de um AUTOSAR.

Introdução ao Autosar

O AUTOSAR foi desenvolvido por diferentes automóvel empresas de manufatura no ano de 2003, como BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, por estabelecer uma arquitetura aberta padrão da indústria para dispositivos elétricos e eletrônicos em um automóvel. No mesmo ano de novembro, a famosa empresa automotiva como a Ford foi unida como um Parceiro Principal. No mês de dezembro, a Toyota Motor Corporation & Groupe PSA foi incorporada. Em fevereiro de 2008, após a aquisição da Siemens VDO Company através da Continental, ela deixou de ser um Parceiro Core autônomo da AUTOSAR.

No ano de 2003, a AUTOSAR lançou quatro grandes arquiteturas de software para indústrias automotivas. O trabalho do AUTOSAR pode ser dividido em 3 fases. Na fase 1 de 2004 a 06, o desenvolvimento básico foi feito, na fase 2 de 2007 a 09 o desenvolvimento básico foi estendido tanto na arquitetura quanto na metodologia. Na fase 3 de 2010 a 13, a proteção e as melhorias preferidas podem ser feitas. O trabalho da plataforma adaptativa começou no ano de 2016 e as principais ações de desenvolvimento foram publicadas finalmente em um lançamento combinado de Classic, Adaptive & Foundation of AUTOSAR.

O que é AUTOSAR?

O termo AUTOSAR significa “Arquitetura de Sistema Aberto Automotivo”. É uma arquitetura de software automotiva padronizada e aberta. Esta arquitetura oferece suporte às interfaces do software aplicativo e às funções básicas do veículo. E também ajuda a estabelecer a arquitetura de software familiar do sistema de controle do motor para todos os associados AUTOSAR.

O AUTOSAR é usado para fornecer vantagens intrínsecas aos associados para lidar com sistemas elétricos e eletrônicos mais complexos em um veículo, como integração simples, alternar as funções dentro da rede complexa de controle do motor (ECU) e controlar o ciclo de vida de todo o produto.

Esta arquitetura de software automotivo foi desenvolvida em conjunto por diferentes fabricantes de automóveis, desenvolvedores de ferramentas e fornecedores. Esta plataforma irá aprimorar as funcionalidades de um veículo da indústria automotiva sem atrapalhar o modelo existente.

A unidade de controle do motor automotivo inclui os seguintes recursos

Uma interface forte com o hardware, como atuadores e sensores
Interface com sistemas de ônibus dentro do veículo
Inclui microcontrolador de 16/32 bits
Memória Flash Interna ou Externa
Sistema em tempo real

Arquitetura Autosar com Exemplo

A arquitetura da camada AUTOSAR subdivide o software em cinco camadas. A princípio, observamos um modelo de camada baseado em OSI, porém característico explica o arranjo hierárquico do software AUTOSAR. Por esse motivo, ele se subdivide em três partes, como software fundamental, ambiente de execução e camada de aplicativo. Em cada camada, certos módulos de software são abstraídos e essas camadas se comunicam por meio de interfaces.

Arquitetura AUTOSAR

O diferentes camadas da arquitetura AUTOSAR executado em um microcontrolador como uma camada de aplicativo, RTE (ambiente de tempo de execução), camada de serviço e BSW (software básico), etc. Cada camada inclui módulos e serviços de software predefinidos para tornar o software de aplicativo autônomo da unidade de controle do motor.

Camada de aplicação

A primeira camada da arquitetura AUTOSAR é a camada de aplicação que suporta a implementação de funcionalidades personalizadas. Inclui componentes de software, bem como vários aplicativos para executar tarefas exatas de acordo com as instruções.

Esta camada inclui três componentes, como software de aplicativo, portas de software e interfaces de porta. Para esses componentes, a arquitetura garante interfaces padronizadas dentro da camada de aplicativo. Os componentes de software desta camada auxiliarão na geração de aplicativos fáceis de dar suporte às funções do veículo.

A interação entre esses componentes pode ser permitida por meio de portas exatas com um barramento de função virtual. Essas portas facilitarão a interação entre o BSW do AUTOSAR e os componentes de software.
Esta é uma visão geral da arquitetura do AUTOSAR e suporta suprimentos em tempo real e restrições de segurança. Dependendo do MCU, a plataforma padrão suporta diferentes aplicações como segurança e rede, permitindo que as unidades de controle do motor do veículo entrem em contato com os sensores e atuadores do veículo.

RTE (ambiente de tempo de execução)

RTE é uma camada de middleware que fornece serviços de comunicação para os componentes de software do AUTOSAR e os aplicativos incluem o sensor AUTOSAR ou peças do atuador. O principal objetivo disso é tornar os componentes do software independentes para mapeamento para um sistema de controle de motor preciso.

As principais características do RTE incluem o seguinte.

É específico para o sistema de controle do motor e aplicação.
Ele é gerado para cada unidade de controle do motor.
Sua interface é totalmente independente da unidade de controle do motor.

Camada de Serviço

Esta é a principal camada de software que fornece diferentes funções como as seguintes.

Sistema operacional
Serviço de memória
Comunicação de rede para veículo
Gestão do estado da unidade de controle do motor
Serviço de resolução de problemas

Essa camada fornece módulos de software e serviços fundamentais para diferentes aplicativos.

Os principais recursos da camada de serviço incluem o seguinte.

Específico para MCU ( unidade de microcontrolador ) e um elemento de hardware ECU
A interface deste é independente para ECU, bem como MCU

BSW (software básico)

A camada de software básica inclui três camadas, a saber

Camada de abstração ECU
Drivers complexos
MCAL (camada de abstração do microcontrolador)

Camada de abstração ECU

A interface com a camada de abstração do microcontrolador e driver de dispositivo externo fornece principalmente o direito de entrada para dispositivos que estão dentro ou fora do MCU.
A interface de programação do aplicativo é usada para fazer interface com o MCU.
O objetivo principal desta camada é criar uma camada de software superior independente para o layout de hardware da unidade de controle do motor.

Os principais recursos da camada de abstração ECU incluem o seguinte.

A montagem pode ser dependente do hardware da ECU, enquanto que independente da MCU
A interface de alta ordem pode ser independente para unidades de hardware MCU e ECU

Drivers complexos

Essas camadas são usadas para funções multifacetadas que não estão disponíveis em outras camadas. Esta camada pode acessar diretamente o MCU. Os principais exemplos são o controle de valores elétricos, controle de injeção , detecção de aumento de posição, etc.

O objetivo principal é cumprir funções específicas e necessidades de tempo desejadas para operar sensores compostos, bem como atuadores.

Os principais recursos de drivers complexos incluem o seguinte.

A montagem é extremamente dependente da ECU, MCU, etc.
A interface de alta ordem pode ser montada e padronizada com base na interface do AUTOSAR

MCAL (camada de abstração do microcontrolador)

Este módulo de software é acessado diretamente em periféricos MCU e dispositivos externos no chip que são mapeados com memória. O objetivo principal é criar uma camada de software superior independente para MCU.

As principais características do MCAL incluem o seguinte.

A montagem depende do MCU
A interface de alta ordem não depende do MCU.

Objetivos do AUTOSAR

Os principais objetivos do AUTOSAR incluem o seguinte.

Ativação de redundância
As funções de uma ECU para outra ECU podem ser feitas dentro da rede
Capacidade de manutenção durante todo o ciclo de vida do produto
Incorporação de módulos funcionais de muitos fornecedores
Maior utilização de hardware COTS.
Atualizações de software ao longo da vida útil do automóvel.
Escalabilidade para vários automóveis
Implementação de funções essenciais como uma solução central típica para todo o setor
Requisitos de segurança

Vantagens e desvantagens do AUTOSAR

As vantagens do AUTOSAR incluem o seguinte.

“Controle de velocidade do motor 12v dc ”

O compartilhamento de software pode ser possível entre diferentes empresas
Reutilização do componente de software
A arquitetura básica do software é em camadas.
Consistência de interfaces
Interoperabilidade
O código do software pode ser reutilizado.
Flexibilidade de design é mais
Custo e tempo de desenvolvimento serão reduzidos
A eficiência pode ser aumentada dentro do desenvolvimento funcional
Transparência e interfaces distintas permitirão novos modelos de negócios.

As desvantagens do AUTOSAR incluem o seguinte.

Complexidade
Investimento inicial
Curva de aprendizado

Aplicações do AUTOSAR

As aplicações da arquitetura Autosar incluem o seguinte.

Infotainment
Sensores como LIDAR e RADAR
Manutenção preditiva
Eletrificação
ADAS funciona com uma câmera
v2x
Atualizações de mapas
Apps automotivos

FAQs

1). O que é AUTOSAR?

A arquitetura de sistema aberto automotivo é um tipo de arquitetura de software automotivo, que é desenvolvida por diferentes fornecedores de automóveis, fabricantes, etc.

2). Qual é o objetivo do AUTOSAR?

Isso permite a utilização de um projeto de software baseado em um modelo de componente para um sistema veicular.

3). O AUTOSAR é um sistema operacional?

Não, mas possui uma especificação para o sistema operacional.

4). Qual é o papel da RTE no AUTOSAR?

Ele é usado para fornecer os serviços de infraestrutura para permitir que a comunicação aconteça entre os componentes de software que acessam módulos de software fundamentais como o sistema operacional e serviço de comunicação.

5). Quais são as camadas da arquitetura AUTOSAR?

Existem três tipos de camadas, como RTE, camada de serviço e software básico.

6). Quem desenvolveu esta arquitetura AUTOSAR?

É desenvolvido por desenvolvedores de ferramentas, fornecedores de automóveis e seus fabricantes.

7). Como aprender AUTOSAR?

Primeiro, aprenda o básico com pessoas experientes e comece a fazer projetos para desenvolver as ECUs dependendo de sua arquitetura. Além disso, faça alguns exemplos dentro do Matlab e analise o código gerado.

Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral do AUTOSAR . É uma arquitetura de software automotivo padronizada, desenvolvida por vários fornecedores e fabricantes de automóveis. O principal objetivo disso é configurar uma camada entre o software de aplicação e o hardware da ECU. Portanto, este software é principalmente independente de qualquer microcontrolador preferido, bem como de um fabricante de automóveis, para torná-lo reutilizável para vários sistemas de unidade de controle de motor individual. Aqui está uma pergunta para você, qual é a forma completa do AUTOSAR?