Автомобиль с программным управлением

Программно-определяемый автомобиль (SDV) на базе Android Automotive OS (AAOS) поддерживает широкий спектр автомобильных вычислительных доменов, помимо информационно-развлекательной системы, таких как приборные панели, элементы управления кузовом и помощь водителю.

Обзор AAOS

Информационно-развлекательная система (IVI)

Информационно-развлекательная система AAOS IVI предлагает привлекательные и полезные возможности развлечений и навигации в автомобиле.

Единая панель управления (IVI / SDV)

AAOS – это единое решение для приборной панели, которое объединяет данные кластера и позволяет создать полноценную систему для информационно-развлекательной системы и приборной панели.

Beyond the Cockpit (IVI / SDV)

AAOS управляет несколькими доменами в автомобиле, например шасси и кузовом, а также интеграцией ADAS (QM) для создания персонализированного опыта.

Рисунок 1. Основные области SDV.

Платформа SDV решает основные проблемы, возникающие при разработке современных автомобилей. Это компактная, высокопроизводительная и масштабируемая программная основа, базирующаяся на встроенном стеке Android без графического интерфейса. Этот стек глубоко интегрирован в архитектуру автомобиля и управляет различными компонентами, включая приводы сидений, приборные панели, климат-контроль, освещение, камеры, зеркала и телеметрию.

Ядро AAOS SDV – это облегченная операционная система на базе Android, которая включает низкоуровневые фреймворки для связи, диагностики и обновления ПО в автомобилях. Эти фреймворки позволяют AAOS SDV управлять различными контроллерами автомобиля, такими как основные вычисления, управление кузовом и домены кластеров.

Платформа AAOS SDV также включает фреймворк Display Safety для реализации приложений приборной панели, таких как звуковые сигналы, камеры, соответствующие нормативным требованиям, и сложная графика, которая легко сочетается с контентом IVI AAOS. Display Safety включает набор инструментов для проектирования безопасности и эталонный монитор безопасности, которые позволяют OEM-производителям соответствовать требованиям функциональной безопасности, используя различные механизмы безопасности платформы автомобильных однокристальных систем.

Введение в AAOS SDV

AAOS SDV работает в среде с несколькими виртуальными машинами на автомобильном процессоре, обычно вместе с системой IVI. AAOS SDV – это экземпляр Android без графического интерфейса, который использует виртуализацию с драйверами VirtIO. Такая архитектура позволяет запускать один и тот же образ системы в облачных виртуальных средах, таких как Cuttlefish, или на любом гипервизоре, совместимом с VirtIO, на целевом оборудовании. AAOS SDV – это стандартизированная, обновляемая и безопасная платформа для функций автомобиля.

Среда AAOS

Рисунок 2. среда AAOS.

Основные возможности

В этом разделе описаны основные возможности SDV в AAOS.

Облачная разработка (цифровой двойник)

AAOS SDV предназначена для работы на виртуальном устройстве Cuttlefish, что позволяет создавать цифровой двойник вычислительной среды автомобиля в облаке или на локальных компьютерах. С помощью цифрового двойника вы можете разрабатывать и тестировать ПО для автомобилей (от отдельных сервисов до взаимодействия нескольких виртуальных машин) до того, как будет доступно физическое оборудование. Это позволяет ускорить время вывода на рынок.

Основные компоненты:

Приборная панель и рендеринг смешанной критичности

AAOS SDV поддерживает такие сценарии, как цифровые приборные панели, для которых требуется рендеринг со смешанной критичностью. Это позволяет отображать критически важную для безопасности информацию, например предупреждающие сигналы, вместе с насыщенным графическим контентом. Отрисовка должна быть доступна на раннем этапе загрузки автомобиля.

Основные компоненты:

  • SDV Media. Включает графические и мультимедийные возможности на виртуальной машине, не относящейся к IVI.
  • Безопасность дисплея. Обеспечивает функционально безопасные пути рендеринга при ранней загрузке для критически важной информации на приборной панели и индикаторов.

Интеграция и обмен данными с автомобильными сервисами

Платформа упрощает интеграцию с существующими архитектурами автомобильных сетей, используя сервис-ориентированную архитектуру (SOA). Это включает в себя связь между виртуальными машинами, управление жизненным циклом сервисов и связь с сервисами на других ЭБУ.

Основные компоненты:

  • SDV Core OS. Предоставляет экземпляр Android без графического интерфейса для основных сервисов:
    • Взаимодействие между виртуальными машинами
    • Обнаружение сервисов и управление ими
    • Обновления системы и управление питанием
    • Точки интеграции для сервисов диагностики, настройки и калибровки
  • Брокер SOME/IP. Поддерживает связь между сервисами SDV и внешними сервисами ECU с помощью масштабируемого сервис-ориентированного промежуточного ПО через IP (SOME/IP).

Обработка данных на устройстве

AAOS SDV включает фреймворки для сбора данных на устройстве и периферийной обработки.

Основные компоненты:

  • Телеметрия SDV. Сбор данных на устройстве и их обработка на периферии для сервисов, передающих данные из автомобиля в облако. Поддерживается динамическая конфигурация.

Базовые версии и поддерживаемые платформы

В таблице ниже приведены сведения об общедоступной базовой версии Android Open Source Project (AOSP), профилях выполнения и техническом стеке для AAOS SDV в Android 17 (26Q2) и последующих обновлениях платформы.

Параметр "Платформа" Общедоступная базовая спецификация AOSP Основная точка входа
Базовый показатель выпуска Android 17 (26Q2, базовая версия AOSP, совместимая с последующими ежеквартальными и ежегодными обновлениями платформы). Начало работы с программно-определяемым автомобилем
Профили выполнения (гостевые ВМ) Архитектура VirtIO с несколькими виртуальными машинами, включающая SDV Core (виртуальная машина Android без графического интерфейса и JVM), SDV Media (графика кабины и Display Safety с запущенными HAR и Safety Monitor) и SDV IVI (информационно-развлекательная система Android Automotive и виртуальная машина кластера DriverUI). Архитектура системы AAOS SDV
Интерфейсы сервисов и генерация кода Декларативные, независимые от транспорта схемы, определенные в VSIDL (.vsidl) и буферах протокола (.proto), скомпилированные vsidlc в привязки промежуточного ПО и клиентской библиотеки. Обзор VSIDL и промежуточного ПО
Передача данных между виртуальными машинами и блоками управления Внутренний SDV Comms через сокеты VirtIO (vsock) или Ethernet. Внешний обмен данными с ЭБУ по протоколам, таким как SOME/IP (с использованием стабильного интерфейса AIDL SOME/IP broker и ISomeIpStack). Мост IVI VHAL через ISdvGateway. Обзор интеграции SOME/IP и Использование шлюза SDV в IVI
Упаковка и агенты среды выполнения Независимо обновляемые пакеты сервисов .apex, управляемые для каждой виртуальной машины агентами Orchestrator, Service Discovery, Health Monitor, Update Manager и Vehicle Mode and Power Management (VPM). Логическая архитектура и терминология и глоссарий AAOS SDV

Начать

Дополнительную информацию о настройке среды разработки, инструкциях по сборке и рабочих процессах пакета сервисов можно найти в статье Начало работы с программно-определяемым автомобилем.