软件定义汽车

Android Automotive OS (AAOS) 软件定义车辆 (SDV) 支持除信息娱乐系统之外的各种汽车计算领域，例如仪表板、车身控制和驾驶辅助。

AAOS 概览

车载信息娱乐系统 (IVI)

AAOS IVI 可提供极具吸引力且实用的车内娱乐和导航体验。

统一座舱（IVI / SDV）

AAOS 提供统一的座舱解决方案，该解决方案整合了集群数据，可打造适用于信息娱乐系统和座舱的完整座舱解决方案。

超越座舱（IVI / SDV）

AAOS 为汽车中的多个域提供支持，例如底盘和车身以及 ADAS 集成 (QM)，以打造个性化体验。

图 1. SDV 的关键领域。

SDV 平台可解决现代车辆开发的核心挑战。 它基于无头内置 Android 堆栈，提供紧凑、高性能且可扩缩的软件基础。此堆栈深入到车辆架构中，为整个车辆的组件提供支持，包括座椅执行器、仪表板、空调控制、照明、摄像头、后视镜和遥测。

AAOS SDV 核心是一款基于 Android 的轻量级操作系统，其中包含用于通信、诊断和软件更新的底层汽车专用框架。这些框架使 AAOS SDV 能够为不同的车辆控制器（例如核心计算、车身控制和集群域）提供支持。

AAOS SDV 平台还包含 Display Safety 框架，用于实现仪表板应用，例如提示音、监管摄像头以及与 AAOS IVI 内容无缝融合的复杂图形。Display Safety 包含安全设计工具链和参考安全监控器，可让 OEM 通过使用汽车 SoC 的各种平台安全机制来满足功能安全要求。

AAOS SDV 简介

AAOS SDV 在汽车系统级芯片 (SoC) 上的多虚拟机环境中运行，通常与 IVI 系统并存。AAOS SDV 是一个无头 Android 实例，它利用 VirtIO 驱动程序实现虚拟化。借助此架构，同一系统映像可以在基于云的虚拟环境（例如 Cuttlefish）中运行，也可以在目标硬件上任何符合 VirtIO 规范的 Hypervisor 上运行。AAOS SDV 为车辆功能提供了一个标准化、可更新且安全的平台。

AAOS 环境

图 2. AAOS 环境。

主要功能

本部分介绍了 AAOS SDV 的关键功能。

云端开发（数字孪生体）

AAOS SDV 旨在 Cuttlefish 虚拟设备上运行，让您可以在云端或本地机器上创建车辆计算环境的数字孪生体。借助此数字孪生体，您可以在实体硬件推出之前开发和测试车辆软件（从单个服务到多虚拟机交互），从而缩短上市期。

关键组件：

仪表板和混合关键性渲染

AAOS SDV 支持需要混合关键性渲染的应用场景，例如数字仪表板，它会同时显示警告灯（指示灯）等安全关键信息和丰富的图形内容。此渲染需要在车辆启动序列的早期阶段可用。

关键组件：

  • SDV 媒体：在非 IVI 虚拟机中启用图形和媒体功能。
  • 显示安全：为关键仪表板信息和指示灯提供功能安全的前期启动渲染路径。

汽车服务集成和通信

该平台采用面向服务的架构 (SOA)，可轻松与现有车辆网络架构集成。这包括虚拟机间通信、服务生命周期管理以及与其他 ECU 上的服务通信。

关键组件：

  • SDV 核心操作系统：为核心服务提供无头 Android 实例：
    • 虚拟机间通信
    • 服务发现和管理
    • 系统更新和电源管理
    • 诊断、配置和校准服务的集成点
  • SOME/IP 代理：支持 SDV 服务与外部 ECU 服务之间使用基于 IP 的可扩缩面向服务的中间件 (SOME/IP) 进行通信。

设备端数据处理

AAOS SDV 包含用于设备端数据收集和边缘处理的框架。

关键组件：

  • SDV 遥测：促进车到云服务的设备端数据收集和边缘处理，并支持动态配置。

版本基准和平台矩阵

下表总结了 Android 17 (26Q2) 及后续平台更新中 AAOS SDV 的公开 Android 开源项目 (AOSP) 版本基准、执行配置文件和技术栈：

平台维度 公开 AOSP 基准规范 主要入口点
发布基准 Android 17（26Q2 AOSP 版本基准，与后续季度和年度平台更新向前兼容）。 开始使用软件定义车辆
执行配置文件（客机虚拟机） 多虚拟机 VirtIO 架构，包括 SDV Core（不含 JVM 的无头 Android 虚拟机）、SDV Media（运行 HAR 和 Safety Monitor 的座舱图形和 Display Safety）以及 SDV IVI（Android Automotive 信息娱乐和 DriverUI 集群虚拟机）。 AAOS SDV 系统架构
服务接口和代码生成 在 VSIDL (.vsidl) 和协议缓冲区 (.proto) 中定义的声明式、与传输无关的架构，由 vsidlc 编译到中间件和客户端库绑定中。 VSIDL 和中间件概览
虚拟机间和跨 ECU 传输 通过 VirtIO 套接字 (vsock) 或以太网进行内部 SDV Comms 通信；通过 SOME/IP 等协议（使用 SOME/IP broker 和 ISomeIpStack 稳定 AIDL 接口）进行外部 ECU 通信；通过 ISdvGateway 进行 IVI VHAL 桥接。 SOME/IP 集成概览和在 IVI 上使用 SDV 网关
打包和运行时代理 由 Orchestrator、Service Discovery、Health Monitor、Update Manager 和 Vehicle Mode and Power Management (VPM) 代理按虚拟机管理的独立可更新 .apex 服务软件包。 逻辑架构和 AAOS SDV 术语和术语表

开始使用

如需详细了解开发环境设置、构建说明和服务软件包工作流，请参阅软件定义车辆使用入门。