Adaptive AUTOSAR和智能网联汽车

随着时代的进步，智能化、网连化变成了当前汽车发展的大趋势。Classic AutoSAR是基于强实时性的嵌入式OS上开发出来的软件架构，能满足传统汽车定制化的功能需求，且能很好胜任；但是一旦要汽车接入网络，网络很可能有延迟、干扰，很可能无法满足强实时性。这种情况下Classic AutoSAR就无能为力了，所以就需要一套能够满足非实时性的架构系统软件，在这样的背景下，Adaptive AUTOSAR就诞生了。其将在较长一段时间内与Classic AutoSAR共存。由于Adaptive AUTOSAR安全级别基本还停留在ASIL-B（最高是D），所以很多需要强安全级别的ECU当下还是需要Classic AutoSAR（能满足ASIL-D）来实现。

Classic Autosar与Adaptive Autosar的比较

当前汽车控制器，如ECU与其他功能或信息娱乐性控制器有明显的不同，基于Autosar经典平台开发的汽车控制器，具有如下特点：

1、硬实时，可在us时间内完成事件的实时处理，硬实时任务必须满足最后期限的限制，以保证系统的可靠运行。

2、高功能安全等级，其可达到ASIL－D的安全等级。

3、对CPU、RAM或Flash等资源具有较低的占用率。

4、软件功能通常是固化不可动态变更的。

而信息娱乐性控制器，则正好与上相反，其一般会占用较大的硬件资源，且一般不具有实时性，因其一般运行在嵌入式PC上，如LINUX，而不是汽车级操作系统上，所以其即使出现故障也不会造成严重的安全事故。而Apdative Autosar作为异构软件平台的软件架构，Adaptive AUTOSAR主要用于域控制器，可以成为连接Classic AutoSAR和Linux这样的非实时OS的桥梁，其具有如下特点：

1、软实时，具有毫秒级内的最后期限，且偶尔错过最后期限也不会造成灾难性后果。

2、具有一定的功能安全要求，可达到ASIL－B或更高。

3、与经典平台不同的是，它更适用于多核动态操作系统的高资源环境，如QNX。

Adaptive Autosar与Classic Autosar相比，虽实时性要求有所降低，但在保证一定功能安全等级的基础上，大大提高了对高性能处理能力的支持，以支持智能互联应用功能的开发，因此C＋＋将成为Adaptive Autosar平台的主要开发语言。

下图是Adaptive AUTOSAR的架构图，可以看出和Classic AutoSAR是大不一样了：

微处理器上执行的软件组件通常不是基于AUTOSAR Classic标准，取而代之的是AUTOSAR Adaptive，以满足模块化、动态性和持续更新能力的需求。AUTOSAR Adaptive正在成为汽车高性能平台上约定俗成的软件标准。AUTOSAR Adaptive使用符合POSIX标准的操作系统，如Linux、 PikeOS或QNX，并为其在汽车领域的应用提供了功能扩展。AUTOSAR Adaptive的一个主要功能是通信层ara::com，它负责AUTOSAR Adaptive应用之间的通信，也负责与汽车中其他ECU之间的通信。

AUTOSAR Adaptive还为诊断、信息安全和功能安全提供功能支持。这与AUTOSAR Classic基础软件非常相似，但是有一些架构和技术上的区别，例如ara::com是一个面向服务的中间件，这使得在运行期间动态创建通信路径成为可能，这种动态性是ECU运行期间安装软件的前提。然而在AUTOSAR Classic中，需要首先修改通信矩阵，然后才能让ECU接收或发送新的内容。使用面向服务的方法，可以动态建立服务的订阅，从而实现硬件驱动和上层软件更严格的分离，使得汽车中独立于硬件的应用变得高度可移植。与基于AUTOSAR Classic的ECU相比，这种方式更加优化了资源配置。例如，在开发阶段，如果某个ECU的资源达到上限，可以在不更改硬件的情况下把软件轻松的移植到另一个或另几个ECU上，软件组件在不同车型上的重用性大大提升。

在AUTOSAR Adaptive项目中，软硬件隔离使得OEM和供应商之间的任务分配有了新的变化。从前一个功能块通常被作为汽车中的一个物理设备来订购，现在完全可以做到只采购软件。为了实现这种方式，每个AUTOSAR Adaptive应用都是一个独立的二进制文件，应用开发将独立于ECU开发。通过安装应用商店的应用，汽车司机自己也可以成为一个软件集成者。

但假如运行的系统出现了故障，谁该为此负责呢？未经测试的应用组合可以被安装在车辆上，这种情形和传统的ECU集成要求相冲突，AUTOSAR Classic下每一个配置都需要经过彻底的测试。为了避免测试AUTOSAR Adaptive上所有应用的组合，必须保证应用之间无干扰。操作系统可以保证安全相关的应用不会超过内存上限。为了达到这个目的，操作系统提供硬实时调度方法，为应用定义内存上限和最差情况执行时间。因为没有与硬件的直接交互，中断导致的负载变化变得不再重要。

Adaptive Autosar的出现并不是为了取代Classic Autosar平台，而是针对不同的应用场景实现两者的共存和协作，Classic Autosar平台支持高安全性和高实时性的应用场景，因此对于深度嵌入式的软件功能需部署运行在经典平台上；而Adaptive Autosar则支持大数据的并行处理，所以对于高性能运算的功能则需要运行在Adaptive平台上

随着无人驾驶技术的如火如荼，车联网及万物互连、云技术的日益发展，Adaptive Autosar的出现不仅可满足现有需求，还可满足未来汽车技术的革新变化，由于其支持各种自适应的部署、复杂的微控制器以及各种非Auosar系统的互动，未来汽车将拥有不同类型的架构并互相进行补充。

����I�r