次世代の集中電子および電気アーキテクチャでは、中央ゾーンの中央コンピューティング ユニットと地域コントローラ レイアウトの使用が、さまざまな OEM または Tier1 プレーヤーにとって必須のオプションとなっています。中央コンピューティング ユニットのアーキテクチャに関しては、 SOC の分離、ハードウェアの分離、ソフトウェアの仮想化の 3 つの方法があります。集中型の中央コンピューティング ユニットは、自動運転、スマート コックピット、車両制御の 3 つの主要領域の中核となるビジネス機能を統合し、標準化された地域コントローラーは、配電、データ サービス、地域ゲートウェイの 3 つの主要な役割を担います。したがって、中央演算装置には高スループットのイーサネット スイッチが統合されます。
車両全体の統合度がますます高くなるにつれて、より多くの ECU 機能が徐々に地域コントローラーに吸収されるようになります。プラットフォームベースの地域コントローラーは、同じハードウェア設計と同じ IO インターフェイスを使用するため、さまざまなモデルのスケーラビリティ要件をより適切に満たすことができます。したがって、地域制御は車両ハードウェア抽象化の重要な機能も引き受けます。この 2 つは、本来の Can 通信の代わりに高速イーサネットを使用して相互に接続します。要約すると、スケーラブルな電子アーキテクチャは、モデル間のハードウェアの違いを保護するものです。通信ネットワーク内で使用される地域コントローラの数に関係なく、それらの相互通信モードは同じルールに従います。同時に、地域コントローラーは、ローカル エリア ネットワーク内で ECU 機能を抽象化する責任も負います。
中央コンピューティング プラットフォームをコアとする上記の集中型アーキテクチャは、チップのアップグレードをサポートできる統合センサーと周辺機器インターフェイスをセットアップしています。 -自動車のライフサイクル中にハードウェアをアップグレードできるため、自動車のインテリジェントなライフサイクルを延長できます。各地域コントローラーには独自のオペレーティング システム ミドルウェア SOA コア ミドルウェアがあり、分散コンピューティングおよび通信フレームワークを提供し、さまざまなオペレーティング システムのカーネルの違いを保護し、上位側に統一されたサービス開発フレームワークを提供できます。関連する機能には、サービス管理、ネットワーク管理、通信管理、アップグレード、診断、ログ、ステータスなどが含まれます。
この記事では、ソフトウェアとハードウェアの分離の方向に焦点を当て、SOA 用にソフトウェアとハードウェアをデプロイする方法を説明します。
#01 SOA ソフトウェア アーキテクチャの設計原則次の図は、一般的な SOA ソフトウェア アーキテクチャの設計原則を示しています。このサービス指向開発アーキテクチャは、実際にはサービス指向開発のための SOA アーキテクチャ モデル ソリューションであり、製品マネージャーはサービス設計に集中できる一方、システム ソフトウェアは製品開発プロセスに深く入り込むことができ、これは自動車ソフトウェア危機に対する解決策でもあります。大きな進歩です。 SOA アーキテクチャ全体は、論理アーキテクチャによって構築されるソフトウェアとハードウェアの分離システム、およびサービス アーキテクチャによって完成されるサービスの抽象化と適応として要約でき、最終的には標準化されたサービス システムが確立されます。電子および電気アーキテクチャ: スケーラブルなアーキテクチャ (または、スケーラブルなアーキテクチャ) を設計します。コンピューティングおよび通信アーキテクチャなど)は、問題をより迅速に発見できるように、開発段階でのソフトウェア変更の連鎖反応や統合テストでの問題の集中発生を回避するために、階層化設計、階層化テスト、階層化検証の要件を満たす必要があります。ソフトウェアのバージョンをより迅速に変更できます。
ハードウェア コンピューティング プラットフォーム: スケーラブルなハードウェア プラットフォームには、SOA 基本サービス管理と SOA ハードウェア I/O 制御管理が含まれており、自動運転システムの複数のセンサーや外部デバイスと互換性があり、複数の異種チップとハードウェアのアップグレード。
オペレーティング システム カーネル/サービス ミドルウェア:ファイルのスケジューリングと駆動の中核として、オペレーティング システムは、ソフトウェアとハードウェアの分離とハードウェア機能のソフトウェア展開をサポートする際に最適な制御を実現できます。
通信アーキテクチャ: 通信アーキテクチャのスケーラビリティにより、プラットフォーム ベースのモデルの開発に迅速に適応できます。モデル間の違いは最小限に抑えることができ、現行世代の製品を利用して通信を拡張することで、多くの追加開発作業を行う必要がなく、その後の製品ラインのメンテナンスのプレッシャーを大幅に軽減できます。
車両制御のリアルタイム要件を満たすために、コアネットワークにはTSNなどの信頼性の高い通信技術が採用されます。地域コントローラ配下の LAN では、CAN や Lin などの従来の通信方式が引き続き存在します。ローカル エリア ネットワーク内の通信は従来の信号の形式で実行できますが、コア イーサネット バックボーン ネットワークでは、データはサービスの形式でやり取りされるため、DDS などの通信ミドルウェアが必要になります。サービス層/アプリケーション層: 標準化されたサービス層とオーケストレーション可能なアプリケーション層には、SOA システム機能管理、ユニット ドメイン機能管理、車両機能制御管理、クラウド サービス管理が含まれます。
02SOA におけるデバイス抽象化テクノロジ
中央ドメイン制御を中心としたソフトウェア アーキテクチャにおけるコア テクノロジの展開の詳細な分析の前にコアとなるため、詳細な分析が必要です。関連する重要な概念をいくつか説明します。 Autosar のセンサー/アクチュエーターの設計パターンは、ECU がアーキテクチャ全体のコンテキストでループ内のセンサー/アクチュエーターをどのように処理するかを記述します。BEG デバイス抽象化は RTE (試行環境の最上位) 上にあります。これは、特定の ECU に接続されたセンサーおよびアクチュエーターから抽象化されたソフトウェア コンポーネントのセットです。センサーまたはアクチュエーター ソフトウェア コンポーネントを使用し、RTE です。 ECU 抽象インターフェイスへのアクセスを許可する唯一のコンポーネント。デバイス抽象化は、ピクセル、点群、電圧、PWM 信号、デジタル信号/メッセージ、周波数などのセンサーとアクチュエーターの生の信号を抽出し、物理インターフェイス (ピクセル、点群、圧力、質量、温度など) を提供します。実際には、デバイスの抽象化により、電圧値、デジタル信号、点群などの物理値の変換が完了します。
デバイスの抽象化は、プラットフォーム ソフトウェアと基礎となるドライバー ソフトウェアを介した、さまざまなハードウェア バリアント間でのアプリケーション層ソフトウェアの互換性を反映します。
表 1 プラットフォーム ソフトウェアと機器 (センサー) の抽象的な関係
抽象的な階層化 |
機能 |
動作原理 |
動作の詳細 |
||||||||||||||||||||
プラットフォーム ソフトウェア |
元の取得値、出力電圧値を入力 ソフトウェアとハードウェアの接続を切り離す |
物理的特性の独自のインターフェイスを提供します |
機械的特性、電気的特性、機能的特性、および手順的特性。 |
||||||||||||||||||||
#電気機器ドライバー | 入力電圧値、出力フィルター電圧値センサーの測定を確認
|
# 電気デバイス ドライバー ソフトウェアの電気診断 (接地、バッテリーの短絡、開回路などの検出) # を実行します。 | ##ノイズ除去フィルタセンサーが外部から電源供給されている場合の電圧補償 |
||||||||||||||||||||
# センサー デバイス ドライバー | #入力電圧値、ピクセル、点群、温度値などの出力センサー値
さまざまなセンサーの違いを分離する | センサー デバイス ドライバーを実行する;
センサーの物理的な動作を制御する; | ·生の信号(電気信号)から物理値への変換;
·ゼロ点とオフセットの調整 ·測定値のドリフト検出 ·診断チェック ・物理値チェック ##・フィルタリング機能(ダウンサンプリング含む) ##仮想デバイスドライバ |
||||||||||||||||||||
#センサーの仮想デバイス ドライバーは、ソフトウェア プログラムの物理的表現によって抽象化されます
·信号品質評価
| ·信号の元の値の補正#·信号の元の値の検証 | #·機能テスト診断インターフェイス
#表 2 プラットフォーム ソフトウェアとデバイス (実行者) の抽象的な関係
|
以上がSOA におけるソフトウェア アーキテクチャ設計とソフトウェアとハードウェアの分離方法論の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

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