يتوافق نظام التشغيل Android Automotive (AAOS) Software Defined Vehicle (SDV) مع مجموعة كبيرة من مجالات الحوسبة في السيارات، بالإضافة إلى نظام المعلومات والترفيه، مثل لوحات العدادات وأدوات التحكّم في هيكل السيارة وأنظمة مساعدة السائق.
|
نظام المعلومات والترفيه داخل السيارة (IVI) يوفّر نظام AAOS IVI تجارب جذابة ومفيدة داخل السيارة في ما يتعلّق بالترفيه والتنقّل. |
Unified Cockpit (IVI / SDV) يوفّر نظام التشغيل Android Automotive حلاً موحّدًا لقمرة القيادة يدمج بيانات لوحة العدادات لإنشاء حلّ كامل للمقصورة في ما يخص نظام المعلومات والترفيه وقمرة القيادة. |
Beyond the Cockpit (IVI / SDV) تتيح AAOS تشغيل عدّة مجالات في السيارة، مثل الهيكل الخارجي والداخلي، بالإضافة إلى دمج أنظمة مساعدة السائق المتقدّمة (QM) لإنشاء تجارب مخصّصة. |
الشكل 1: المجالات الرئيسية التي تتضمّن بيانات حساسة
تتصدّى منصة SDV للتحديات الأساسية التي تواجه عملية تطوير المركبات الحديثة. ويوفّر أساسًا برمجيًا مضغوطًا وعالي الأداء وقابلاً للتوسّع استنادًا إلى حزمة Android مدمجة وبدون واجهة مستخدم رسومية. تمتد هذه الحزمة إلى أعماق بنية السيارة لتشغيل المكوّنات في جميع أنحاء السيارة، بما في ذلك مشغّلات المقاعد ومجموعات العدادات والتحكّم في المناخ والإضاءة والكاميرات والمرايا وقياس المسافات عن بُعد.
إنّ نظام التشغيل الأساسي لمركبات SDV في AAOS هو نظام تشغيل خفيف الوزن يستند إلى Android ويتضمّن أُطر عمل منخفضة المستوى خاصة بالسيارات لتوفير الاتصالات وبيانات التشخيص وتحديثات البرامج. تتيح أُطر العمل هذه لوحدة تحكّم المركبة في AAOS SDV تشغيل وحدات تحكّم مختلفة في المركبة، مثل الحوسبة الأساسية وعناصر التحكّم في هيكل المركبة ومجموعات النطاقات.
تتضمّن منصة نظام التشغيل Android Automotive (AAOS) SDV أيضًا إطار عمل "أمان الشاشة" لتنفيذ تطبيقات مجموعة العدادات، مثل الأجراس المسموعة والكاميرات التنظيمية والرسومات المتطورة التي تتكامل بسلاسة مع محتوى المعلومات والترفيه داخل المركبة (IVI) في نظام التشغيل Android Automotive (AAOS). تتضمّن ميزة "أمان الشاشة" سلسلة أدوات تصميم الأمان وشاشة مرجعية للأمان، ما يتيح لمصنّعي المعدات الأصلية استيفاء متطلبات السلامة الوظيفية باستخدام آليات أمان المنصات المتنوعة في أنظمة SoC الخاصة بالسيارات.
مقدمة عن "مركبة تطوير البرامج" في نظام التشغيل Android Automotive
يعمل AAOS SDV في بيئة تتضمّن عدة أجهزة افتراضية على نظام على شريحة واحدة (SoC) خاص بالسيارات، وعادةً ما يعمل إلى جانب نظام المعلومات والترفيه داخل السيارة (IVI). AAOS SDV هي نسخة من نظام التشغيل Android بدون واجهة مستخدم تستفيد من المحاكاة الافتراضية باستخدام برامج تشغيل VirtIO. تتيح هذه البنية تشغيل صورة النظام نفسها في بيئات افتراضية مستندة إلى السحابة الإلكترونية، مثل Cuttlefish، أو على أي مراقب أجهزة افتراضية متوافق مع VirtIO على الأجهزة المستهدَفة. توفّر منصة "المركبات المحدّدة بالبرامج" (SDV) في نظام التشغيل Android Automotive نظامًا أساسيًا موحّدًا وقابلاً للتحديث وآمنًا لوظائف المركبة.
الشكل 2: بيئة AAOS
الإمكانات الأساسية
يوضّح هذا القسم الإمكانات الرئيسية لمركبة AAOS SDV.
التطوير المستند إلى السحابة الإلكترونية (التوأم الرقمي)
تم تصميم AAOS SDV للعمل على جهاز Cuttlefish الافتراضي، ما يتيح لك إنشاء نسخة رقمية طبق الأصل من بيئات الحوسبة للمركبات في السحابة الإلكترونية أو على الأجهزة المحلية. يتيح لك هذا التوأم الرقمي تطوير واختبار برامج المركبات (من الخدمات الفردية إلى التفاعلات بين الأجهزة الافتراضية المتعددة) قبل توفّر الأجهزة المادية، ما يؤدي إلى تسريع فترة دخول السوق.
المكوّنات الرئيسية:
- Cuttlefish: يحاكي بيئة SDV المتعدّدة الأجهزة الافتراضية.
- استوديو Android للنظام الأساسي (ASfP): يوفّر أدوات لتطوير الخدمات المستندة إلى Rust ونشرها على Cuttlefish.
عرض مجموعة العدادات والتطبيقات ذات الأهمية المختلطة
تتيح "المركبات المحدّدة البرامج" (SDV) في نظام التشغيل Android Automotive حالات استخدام، مثل لوحات العدادات الرقمية، التي تتطلّب عرضًا مختلطًا للأهمية، ما يعرض معلومات بالغة الأهمية، مثل أضواء التحذير (المؤشرات)، إلى جانب محتوى رسومي غني. يجب أن يكون هذا العرض متاحًا في وقت مبكر من تسلسل تشغيل السيارة.
المكوّنات الرئيسية:
- وسائط SDV: تتيح إمكانات الرسومات والوسائط في جهاز افتراضي غير تابع لنظام المعلومات والترفيه داخل المركبة (IVI).
- أمان الشاشة: توفّر مسارات عرض آمنة وظيفيًا عند بدء التشغيل للحصول على معلومات مهمة عن مجموعة البيانات ومؤشرات التحذير.
دمج خدمات السيارات والتواصل
تسهّل المنصة عملية الدمج مع بنى شبكات المركبات الحالية باستخدام بنية موجّهة نحو الخدمات (SOA). ويشمل ذلك التواصل بين الأجهزة الافتراضية وإدارة مراحل نشاط الخدمة والتواصل مع الخدمات على وحدات تحكّم أخرى.
المكوّنات الرئيسية:
- نظام التشغيل الأساسي للمركبة المحدّدة بالبرامج (SDV): يوفّر نسخة من Android بدون واجهة مستخدم للخدمات الأساسية:
- التواصل بين الأجهزة الافتراضية
- اكتشاف الخدمات وإدارتها
- تحديثات النظام وإدارة الطاقة
- نقاط الدمج لخدمات التشخيص والإعداد والمعايرة
- وسيط SOME/IP: يتيح التواصل بين خدمات SDV وخدمات وحدة التحكّم الإلكترونية الخارجية باستخدام برامج وسيطة قابلة للتوسيع وموجّهة نحو الخدمات عبر بروتوكول الإنترنت (SOME/IP).
معالجة البيانات على الجهاز فقط
يتضمّن نظام التشغيل Android Automotive (AAOS) SDV أُطر عمل لجمع البيانات على الجهاز فقط ومعالجتها على الحافة.
المكوّنات الرئيسية:
- قياس استخدام المركبات المحدّدة البرامج (SDV): يسهّل جمع البيانات على الجهاز فقط ومعالجتها على الحافة لخدمات المركبة إلى السحابة الإلكترونية، مع إتاحة الإعداد الديناميكي.
الحد الأدنى للإصدار ومصفوفة الأنظمة الأساسية
يلخّص الجدول التالي الإصدار الأساسي العلني من "مشروع Android المفتوح المصدر" (AOSP) وملفات تعريف التنفيذ والحزمة الفنية لـ AAOS SDV على مستوى Android 17 (26Q2) وتحديثات النظام الأساسي اللاحقة:
| سمة المنصّة | مواصفات AOSP الأساسية العامة | نقطة الدخول الأساسية |
|---|---|---|
| البيانات الأساسية للإصدار | Android 17 (26Q2 هو الحد الأدنى لإصدار AOSP، وهو متوافق مع الإصدارات الأحدث من التحديثات الفصلية والسنوية للنظام الأساسي). |
بدء استخدام المركبة المحدّدة بالبرامج |
| ملفات التنفيذ (الأجهزة الافتراضية للضيوف) | بنية VirtIO متعددة الأجهزة الافتراضية تتضمّن SDV Core
(جهاز Android افتراضي بلا واجهة مستخدم رسومية وبدون آلة جافا افتراضية)، وSDV Media (رسومات قمرة القيادة وDisplay Safety التي تشغّل HAR وSafety Monitor)، وSDV IVI (نظام الترفيه والمعلومات في Android Automotive والجهاز الافتراضي لمجموعة العدادات DriverUI). |
بنية نظام مركبة AAOS المعرَّفة بالبرامج |
| واجهات الخدمة وإنشاء الرموز | مخططات تعريفية مستقلة عن وسيلة النقل ومحدّدة في VSIDL
(.vsidl) ومخازن البروتوكولات المؤقتة (.proto)، ويتم تجميعها
بواسطة vsidlc في روابط برامج وسيطة ومكتبات برامج للعملاء. |
نظرة عامة حول VSIDL والبرامج الوسيطة |
| عمليات النقل بين الأجهزة الافتراضية وعبر وحدات الحوسبة الاقتصادية | الاتصال الداخلي SDV Comms عبر مقابس VirtIO
(vsock) أو Ethernet، والاتصال الخارجي بوحدة التحكّم الإلكترونية (ECU) عبر
بروتوكولات مثل SOME/IP (باستخدام واجهة SOME/IP broker وISomeIpStack الثابتة لـ AIDL)، وربط IVI VHAL
من خلال ISdvGateway |
نظرة عامة على دمج SOME/IP واستخدام بوابة SDV على نظام المعلومات والترفيه داخل المركبة (IVI) |
| وكلاء التغليف ووقت التشغيل | حِزم خدمات .apex قابلة للتحديث بشكل مستقل وتتم إدارتها
لكل جهاز افتراضي من خلال وكلاء Orchestrator وService Discovery وHealth Monitor وUpdate Manager وVehicle Mode and Power Management (VPM). |
البنية المنطقية ومسرد مصطلحات المركبات المعرَّفة بالبرامج (SDV) في نظام التشغيل Android Automotive |
البدء
لمزيد من المعلومات حول إعداد بيئة التطوير وتعليمات الإنشاء وسير عمل حِزم الخدمات، يُرجى الاطّلاع على بدء استخدام المركبة المحدّدة بالبرامج.