«خودروی نرم‌افزارمحور» (SDV) در «سیستم‌عامل Android Automotive» (AAOS) از طیف گسترده‌ای از دامنه‌های محاسباتی خودرو فراتر از اطلاعات و سرگرمی، مانند مجموعه ابزارها، کنترل‌های بدنه، و دستیار راننده پشتیبانی می‌کند.
|
سیستم سرگرمی-اطلاعاتی (IVI) سیستم سرگرمی-اطلاعاتی درون‌خودرو سیستم عامل Android Automotive تجربه‌های سرگرمی و ناوبری جذاب و مفیدی را در خودرو ارائه می‌دهد. |
Unified Cockpit (IVI / SDV) AAOS راهکار کابین خلبان یکپارچه ارائه می‌دهد که داده‌های خوشه را برای ایجاد راهکار کابین کامل برای اطلاعات سرگرمی و کابین خلبان ترکیب می‌کند. |
فراتر از کابین خلبان (IVI / SDV) سیستم‌عامل Android Automotive چندین دامنه را در خودرو تقویت می‌کند، ازجمله شاسی و بدنه و همچنین ادغام ADAS (QM) برای ایجاد تجربه‌های شخصی‌سازی‌شده. |
شکل ۱. حوزه‌های کلیدی خودروی نرم‌افزارمحور.
پلاتفرم «خودروی نرم‌افزارمحور» چالش‌های اصلی توسعه خودروهای مدرن را برطرف می‌کند. این پلاتفرم یک پایه نرم‌افزاری فشرده، با عملکرد بالا، و مقیاس‌پذیر را براساس یک پشته Android توکار بدون سر ارائه می‌دهد. این پشته تا عمق معماری خودرو گسترش می‌یابد تا قطعات سراسر خودرو را تغذیه کند، ازجمله محرک‌های صندلی، مجموعه ابزار، کنترل دما، روشنایی، دوربین‌ها، آینه‌ها، و دورسنجی.
هسته AAOS SDV سیستم‌عامل سبک مبتنی بر Android است که چارچوب‌های سطح پایین و مختص خودرو را برای ارتباطات، عیب‌یابی، و به‌روزرسانی‌های نرم‌افزار دربرمی‌گیرد. این چارچوب‌ها به «خودروی نرم‌افزارمحور سیستم‌عامل Android Automotive» امکان می‌دهند تا کنترل‌کننده‌های مختلف خودرو را تغذیه کند، مانند محاسبات اصلی، کنترل‌های بدنه، و دامنه‌های خوشه.
پلاتفرم «خودروی نرم‌افزارمحور» (SDV) سیستم عامل Android Automotive (AAOS) همچنین شامل چارچوب «ایمنی نمایشگر» برای پیاده‌سازی برنامه‌های مجموعه ابزار، مانند زنگ‌های صوتی، دوربین‌های نظارتی، و گرافیک‌های پیچیده است که به‌طور یکپارچه با محتوای سیستم سرگرمی-اطلاعاتی درون‌خودرو (IVI) سیستم عامل Android Automotive (AAOS) ترکیب می‌شوند. Display Safety شامل یک زنجیره ابزار طراحی ایمنی و یک مانیتور ایمنی مرجع است که به سازندگان تجهیزات اصلی اجازه می‌دهد بااستفاده از سازوکارهای ایمنی پلاتفرم متنوع سیستم روی تراشه خودرو، الزامات ایمنی عملکردی را برآورده کنند.
مقدمه‌ای بر خودروی نرم‌افزارمحور سیستم عامل Android Automotive
AAOS SDV در محیط چند ماشین مجازی روی سیستم روی تراشه (SoC) خودرو، معمولاً در کنار سیستم سرگرمی-اطلاعاتی درون‌خودرو (IVI)، اجرا می‌شود. AAOS SDV یک نمونه Android بدون واسط است که از مجازی‌سازی با درایورهای VirtIO بهره می‌برد. این معماری به همان تصویر سیستم اجازه می‌دهد در محیط‌های مجازی مبتنی بر ابر مانند Cuttlefish یا در هر ناظر ماشین مجازی سازگار با VirtIO در سخت‌افزار هدف اجرا شود. AAOS SDV پلاتفرمی استاندارد، قابل‌به‌روزرسانی، و ایمن برای عملکردهای خودرو ارائه می‌دهد.
شکل ۲. محیط AAOS.
قابلیت‌های کلیدی
قابلیت‌های کلیدی «خودروی نرم‌افزارمحور سیستم‌عامل Android Automotive» در این بخش شرح داده شده است.
توسعه مبتنی بر فضای ابری (همزاد دیجیتال)
AAOS SDV برای اجرا در دستگاه مجازی Cuttlefish طراحی شده است و به شما امکان می‌دهد همزاد دیجیتالی از محیط‌های محاسباتی خودرو در فضای ابری یا در ماشین‌های محلی ایجاد کنید. این همزاد دیجیتال به شما امکان می‌دهد نرم‌افزار خودرو را (از سرویس‌های تکی تا تعاملات چند ماشین مجازی) قبل‌از دردسترس قرار گرفتن سخت‌افزار فیزیکی توسعه دهید و آزمایش کنید، که این امر مدت زمان قبل‌از عرضه به بازار را تسریع می‌کند.
عناصر اصلی:
- Cuttlefish: محیط SDV چند ماشین مجازی را شبیه‌سازی می‌کند.
- محیط توسعه یکپارچه Android Studio for Platform (ASfP): ابزارهایی برای توسعه دسته سرویس Rust، ویرایش VSIDL، و استقرار APEX در Cuttlefish ارائه می‌دهد. برای اطلاعات بیشتر، به راه‌اندازی IDE برای توسعه SDV و اسناد Android Studio برای پلاتفرم مراجعه کنید.
داشبورد و پرداز با اهمیت ترکیبی
AAOS SDV از موارد استفاده‌ای مثل مجموعه ابزار دیجیتال پشتیبانی می‌کند که به رندرینگ با اهمیت ترکیبی نیاز دارند. این رندرینگ اطلاعات مهم ایمنی مثل چراغ‌های هشدار (چراغ‌های راهنما) را درکنار محتوای گرافیکی غنی نمایش می‌دهد. این پردازش باید در اوایل توالی راه‌اندازی خودرو دردسترس باشد.
عناصر اصلی:
- SDV Media: قابلیت‌های گرافیکی و رسانه‌ای را در ماشین مجازی غیرسیستم سرگرمی-اطلاعاتی درون‌خودرو فعال می‌کند.
- ایمنی نمایشگر: مسیرهای پردازشی ایمن و با راه‌اندازی اولیه را برای اطلاعات مهم کیلومترشمار و چراغ‌های هشدار ارائه می‌دهد.
ارتباطات و یکپارچه‌سازی سرویس خودرویی
این پلاتفرم ادغام با معماری‌های شبکه خودرو موجود را بااستفاده از معماری سرویس‌گرا (SOA) تسهیل می‌کند. این شامل ارتباط بین ماشین‌های مجازی، مدیریت چرخه حیات سرویس، و ارتباط با سرویس‌های موجود در ECUهای دیگر می‌شود.
عناصر اصلی:
- سیستم‌عامل اصلی SDV: یک نمونه Android بدون سر برای سرویس‌های اصلی ارائه می‌دهد:
- ارتباط بین ماشین‌های مجازی
- مدیریت و کشف سرویس
- به‌روزرسانی‌های سیستم و مدیریت مصرف برق
- نقاط ادغام برای خدمات عیب‌یابی، پیکربندی، و واسنجی
- کارگزار SOME/IP: از ارتباط بین سرویس‌های SDV و سرویس‌های ECU خارجی بااستفاده از میان‌افزار مقیاس‌پذیر سرویس‌گرا روی IP (SOME/IP) پشتیبانی می‌کند.
پردازش داده‌های درون‌دستگاهی
AAOS SDV شامل چارچوب‌هایی برای جمع‌آوری داده‌های درون‌دستگاهی و پردازش لبه‌ای است.
عناصر اصلی:
- دور سنجی خودروی نرم‌افزارمحور: جمع‌آوری داده‌های درون‌دستگاهی و پردازش لبه‌ای را برای سرویس‌های خودرو به ابر تسهیل می‌کند و از پیکربندی پویا پشتیبانی می‌کند.
ماتریس پلاتفرم و خط مبنای نسخه پخش
جدول زیر خلاصه خط مبنای انتشار عمومی «پروژه منبع باز Android» (AOSP)، نمایه‌های اجرا، و پشته فنی برای AAOS SDV در Android 17 (26Q2) و به‌روزرسانی‌های بعدی پلاتفرم را نشان می‌دهد:
| بُعد پلاتفرم | مشخصات پایه عمومی AOSP | نقطه ورودی اصلی |
|---|---|---|
| مبنای نسخه پخش | Android 17 (26Q2 خط مبنای انتشار AOSP،
سازگار با نسخه‌های بعدی در به‌روزرسانی‌های پلاتفرم سالانه و سه‌ماهه بعدی). |
شروع به کار با خودروِ نرم‌افزارمحور |
| نمایه‌های اجرا (ماشین‌های مجازی مهمان) | معماری VirtIO چند ماشین مجازی شامل SDV Core
(ماشین مجازی Android بدون نمایشگر و بدون JVM)، SDV Media (گرافیک
کابین خلبان و Display Safety درحال اجرای HAR و
Safety Monitor)، و SDV IVI (اطلاعات-سرگرمی
Android Automotive و ماشین مجازی خوشه DriverUI). |
معماری سیستم خودروی نرم‌افزارمحور سیستم عامل Android Automotive |
| میاناهای سرویس و codegen | طرح‌های اعلانی و مستقل از انتقال که در VSIDL
(.vsidl) و میان‌گیرهای پروتکل (.proto) تعریف شده‌اند،
توسط vsidlc در میان‌افزار و اتصالات کتابخانه کارخواه کامپایل شده‌اند. |
نمای کلی VSIDL و میان‌افزار |
| انتقال‌های بین ماشین‌های مجازی و بین واحدهای کنترل الکترونیکی | SDV Comms داخلی ازطریق سوکت‌های VirtIO
(vsock) یا اترنت؛ ارتباط ECU خارجی ازطریق
پروتکل‌هایی مانند SOME/IP (بااستفاده از میانای AIDL پایدار
SOME/IP broker و
ISomeIpStack)؛ پل زدن IVI VHAL
ازطریق ISdvGateway. |
نمای کلی ادغام SOME/IP و استفاده از «دروازه خودروی نرم‌افزارمحور» در سیستم سرگرمی-اطلاعاتی درون‌خودرو |
| عوامل بسته‌بندی و زمان اجرا | دسته‌های سرویس .apex با قابلیت به‌روزرسانی مستقل که به‌ازای هر ماشین مجازی توسط عامل‌های Orchestrator، Service Discovery، Health Monitor، Update Manager، و Vehicle Mode and Power Management (VPM) مدیریت می‌شوند. |
معماری منطقی و اصطلاحات و واژه‌نامه خودروی نرم‌افزارمحور سیستم عامل Android Automotive |
شروع کنید
برای اطلاعات بیشتر درباره راه‌اندازی محیط توسعه، دستورالعمل‌های ساخت، و گردش کار بسته سرویس، به شروع به کار با خودرو تعریف‌شده با نرم‌افزار مراجعه کنید.