מערכת Android Automotive OS (AAOS) לרכב מוגדר-תוכנה (SDV) תומכת במגוון רחב של תחומי מחשוב לרכב מעבר למערכת המידע והבידור, כמו לוחות מחוונים, בקרות גוף ועזרה לנהג.
|
מערכת מידע ובידור (IVI) מערכת AAOS IVI מספקת חוויות בידור וניווט שימושיות ומרתקות ברכב. |
Unified Cockpit (IVI / SDV) AAOS מספקת פתרון מאוחד לתא הנהג שמשלב נתוני אשכולות כדי ליצור פתרון מלא לתא הנוסעים למערכת המידע והבידור ולתא הנהג. |
מעבר לתא הנהג (IVI / SDV) מערכת AAOS מפעילה כמה דומיינים ברכב, כמו השלדה והמרכב, וגם שילוב של ADAS (QM) כדי ליצור חוויות מותאמות אישית. |
איור 1. תחומים עיקריים ב-SDV.
פלטפורמת ה-SDV נותנת מענה לאתגרים המרכזיים בפיתוח רכבים מודרניים. היא מספקת בסיס תוכנה קומפקטי, בעל ביצועים גבוהים וניתן להרחבה, שמבוסס על סטאק Android מובנה ללא ממשק משתמש. ה-stack הזה מגיע עמוק לתוך ארכיטקטורת הרכב כדי להפעיל רכיבים בכל הרכב, כולל מפעילים של מושבים, לוחות מחוונים, בקרת אקלים, תאורה, מצלמות, מראות וטלמטריה.
AAOS SDV core היא מערכת הפעלה קלה שמבוססת על Android וכוללת מסגרות ברמה נמוכה, ספציפיות לכלי רכב, לתקשורת, לאבחון ולעדכוני תוכנה. המסגרות האלה מאפשרות ל-AAOS SDV להפעיל בקרי רכב שונים, כמו מחשוב ליבה, בקרות גוף ודומיינים של אשכולות.
פלטפורמת AAOS SDV כוללת גם את Display Safety Framework להטמעת אפליקציות בלוח המחוונים, כמו צלילי התראה, מצלמות רגולטוריות וגרפיקה מתוחכמת שמשתלבת בצורה חלקה עם תוכן AAOS IVI. התכונה "בטיחות התצוגה" כוללת כלי לעיצוב בטיחותי וצג בטיחותי לדוגמה, שמאפשרים ליצרני ציוד מקורי לעמוד בדרישות הבטיחות הפונקציונליות באמצעות מנגנוני הבטיחות המגוונים של פלטפורמת ה-SoC לרכב.
מבוא ל-AAOS SDV
AAOS SDV פועל בסביבה עם כמה מכונות וירטואליות במערכת על שבב (SoC) של הרכב, בדרך כלל לצד מערכת IVI. AAOS SDV הוא מכונה וירטואלית של Android ללא ממשק משתמש, שמשתמשת בווירטואליזציה עם מנהלי התקנים של VirtIO. הארכיטקטורה הזו מאפשרת להריץ את אותו קובץ אימג' של המערכת בסביבות וירטואליות מבוססות-ענן כמו Cuttlefish, או בכל hypervisor שתואם ל-VirtIO בחומרת היעד. AAOS SDV מספקת פלטפורמה סטנדרטית, מאובטחת וניתנת לעדכון לפונקציות של הרכב.
איור 2. סביבת AAOS.
יכולות עיקריות
בקטע הזה מתוארות היכולות העיקריות של AAOS SDV.
פיתוח מבוסס-ענן (תאום דיגיטלי)
AAOS SDV מיועד לפעול במכשיר הווירטואלי Cuttlefish, ומאפשר ליצור תאום דיגיטלי של סביבות המחשוב של הרכב בענן או במכונות מקומיות. התאום הדיגיטלי הזה מאפשר לכם לפתח ולבדוק תוכנות לרכב (משירותים ספציפיים ועד לאינטראקציות בין כמה מכונות וירטואליות) לפני שהחומרה הפיזית זמינה, וכך לקצר את זמן היציאה לשוק.
הרכיבים העיקריים:
- Cuttlefish: מדמה את סביבת ה-SDV עם כמה מכונות וירטואליות.
- סביבת הפיתוח המשולבת (IDE) של Android Studio for Platform (ASfP): מספקת כלים לפיתוח חבילות שירות של Rust, לעריכת VSIDL ולפריסת APEX ב-Cuttlefish. מידע נוסף זמין במאמר הגדרת IDE לפיתוח SDV ובמאמרי העזרה בנושא Android Studio for Platform.
לוח מחוונים ועיבוד של רמות קריטיות שונות
AAOS SDV תומך בתרחישי שימוש, כמו לוחות מחוונים דיגיטליים, שדורשים עיבוד (rendering) של מידע ברמות קריטיות שונות. כך אפשר להציג מידע קריטי לבטיחות, כמו נורות אזהרה, לצד תוכן גרפי עשיר. העיבוד הזה צריך להיות זמין בשלב מוקדם ברצף ההפעלה של הרכב.
הרכיבים העיקריים:
- SDV Media: מאפשר יכולות גרפיקה ומדיה במכונה וירטואלית שהיא לא IVI.
- בטיחות התצוגה: מספקת נתיבי עיבוד (rendering) בטוחים מבחינה פונקציונלית באתחול מוקדם, בשביל מידע קריטי על לוח המחוונים ונורות החיווי.
שילוב ותקשורת של שירותי רכב
הפלטפורמה מאפשרת שילוב עם ארכיטקטורות קיימות של רשתות רכב באמצעות ארכיטקטורה מוכוונת שירות (SOA). זה כולל תקשורת בין מכונות וירטואליות, ניהול מחזור החיים של השירות ותקשורת עם שירותים ביחידות ECU אחרות.
הרכיבים העיקריים:
- SDV Core OS: מספקת מכונה של Android ללא ממשק משתמש לשירותי ליבה:
- תקשורת בין מכונות וירטואליות
- זיהוי וניהול שירותים
- עדכוני מערכת וניהול צריכת החשמל
- נקודות שילוב לשירותי אבחון, הגדרה וכיול
- מתווך SOME/IP: תומך בתקשורת בין שירותי SDV לבין שירותי ECU חיצוניים באמצעות תוכנת תיווך מדרגית מבוססת-שירותים דרך IP (SOME/IP).
עיבוד נתונים במכשיר
AAOS SDV כולל מסגרות לאיסוף נתונים במכשיר ולעיבוד בקצה הרשת.
הרכיבים העיקריים:
- טלמטריית SDV: מאפשרת איסוף נתונים במכשיר ועיבוד בקצה (edge processing) לשירותי רכב-לענן, עם תמיכה בהגדרה דינמית.
טבלת הגרסאות, ערכי הבסיס והפלטפורמות
בטבלה הבאה מפורטים פרופילי ההרצה, קו הבסיס של הגרסה הציבורית של פרויקט הקוד הפתוח של Android (AOSP) והמקבץ הטכני של SDV ב-AAOS ב-Android 17 (26Q2) ובעדכוני הפלטפורמה הבאים:
| המאפיין "פלטפורמה" | מפרט בסיסי ציבורי של AOSP | נקודת הכניסה הראשית |
|---|---|---|
| השקת גרסת בסיס | Android 17 (גרסת בסיס 26Q2 של AOSP, תאימות קדימה לעדכוני פלטפורמה רבעוניים ושנתיים). |
מתחילים לעבוד עם רכב מוגדר תוכנה |
| פרופילי הרצה (מכונות וירטואליות אורחות) | ארכיטקטורת VirtIO עם כמה מכונות וירטואליות, שכוללת את SDV Core (מכונה וירטואלית של Android ללא ממשק משתמש וללא JVM), את SDV Media (גרפיקה של לוח המחוונים ו-Display Safety שמריצה את HAR ואת Safety Monitor) ואת SDV IVI (מערכת המולטימדיה של Android Automotive ואשכול מכונות וירטואליות של DriverUI). |
ארכיטקטורת המערכת של AAOS SDV |
| ממשקי שירות ו-codegen | סכימות הצהרתיות, ללא תלות בתעבורה, שמוגדרות ב-VSIDL (.vsidl) ובמאגרי אחסון לפרוטוקולים (.proto), מקומפלות על ידי vsidlc לקישורים של תוכנת ביניים וספריית לקוח. |
סקירה כללית על VSIDL ותווכה |
| העברות בין מכונות וירטואליות ובין יחידות בקרה אלקטרוניות (ECU) | SDV Comms פנימי דרך שקעי VirtIO (vsock) או Ethernet; תקשורת ECU חיצונית דרך פרוטוקולים כמו SOME/IP (באמצעות ממשק AIDL יציב של SOME/IP broker ו-ISomeIpStack); גישור IVI VHAL דרך ISdvGateway. |
סקירה כללית על שילוב SOME/IP ושימוש בשער SDV ב-IVI |
| סוכני אריזה וסוכני זמן ריצה | חבילות שירות של .apex שאפשר לעדכן בנפרד, ומנוהלות בכל מכונה וירטואלית על ידי הסוכנים Orchestrator, Service Discovery, Health Monitor, Update Manager ו-Vehicle Mode and Power Management (VPM). |
ארכיטקטורה לוגית וטרמינולוגיה ומילון מונחים של AAOS SDV |
שנתחיל?
במאמר תחילת העבודה עם רכב מוגדר תוכנה תוכלו לקרוא מידע נוסף על הגדרת סביבת הפיתוח, הוראות ה-build ותהליכי העבודה של חבילת השירות.