מערכת ההפעלה Android Automotive (AAOS) לרכב מוגדר באמצעות תוכנה (SDV) ותומכת במגוון רחב של תחומים בחישובים לרכב, מעבר למערכות מדיה לרכב, כמו לוחות מחוונים, אמצעי בקרה של המרכב ועזרה לנהג.
|
מערכות מידע ובידור (IVI) מערכת AAOS IVI מספקת חוויות בידור וניווט שימושיות ומושכות ברכב. |
לוח בקרה מאוחד (IVI / SDV) AAOS מספק פתרון מאוחד לתא הנהג שמשלב נתונים של לוח המכוונים כדי ליצור פתרון מלא לתא הנוסעים של מערכות מידע ובידור ולתא הנהג. |
מעבר לתא הטייס (IVI / SDV) AAOS מפעיל דומיינים מרובים ברכב, כמו שלדה ומרכב, וגם שילוב של ADAS (QM) כדי ליצור חוויות מותאמות אישית. |
איור 1. אזורים מרכזיים ב-SDV.
פלטפורמת ה-SDV נותנת מענה לאתגרים המרכזיים בפיתוח רכבים מודרניים. הוא מספק בסיס תוכנה קומפקטי, בעל ביצועים גבוהים וניתן להרחבה, שמבוסס על סטאק Android מובנה ללא ממשק משתמש. המערכת הזו משולבת עמוק בארכיטקטורה של הרכב כדי להפעיל רכיבים בכל הרכב, כולל מנגנוני הפעלה של המושבים, לוחות מכשירים, בקרת אקלים, תאורה, מצלמות, מראות וטלמטריה.
ליבת ה-SDV של AAOS היא מערכת הפעלה קלילה שמבוססת על Android וכוללת תבניות framework ברמה נמוכה שספציפיות לתעשיית הרכב, לצורך תקשורת, אבחון ועדכוני תוכנה. המסגרות האלה מאפשרות ל-AAOS SDV להפעיל בקרי רכב שונים, כמו מחשוב ליבה, בקרי מרכב ודומיינים של לוחות מחוונים.
פלטפורמת ה-SDV של AAOS כוללת גם את מסגרת הבטיחות של התצוגה, שמאפשרת הטמעה של אפליקציות ללוח המכוונים, כמו צלילי התראה, מצלמות רגולטוריות וגרפיקה מתוחכמת שמשתלבת בצורה חלקה עם תוכן ה-IVI של AAOS. התכונה 'בטיחות התצוגה' כוללת שרשרת כלים לעיצוב בטיחות וצג בטיחות לדוגמה, שמאפשרים ליצרני ציוד מקורי לעמוד בדרישות הבטיחות הפונקציונלית באמצעות מנגנוני הבטיחות המגוונים של פלטפורמות מערכות על שבב (SOC) לרכב.
מבוא ל-AAOS SDV
AAOS SDV פועל בסביבת מכונות וירטואליות מרובות במערכת על שבב (SoC) לרכב, בדרך כלל לצד מערכת IVI. AAOS SDV הוא מופע Android ללא ממשק משתמש, שמסתמך על וירטואליזציה עם מנהלי התקנים של VirtIO. הארכיטקטורה הזו מאפשרת להריץ את אותו קובץ אימג' של המערכת בסביבות וירטואליות מבוססות-ענן כמו Cuttlefish, או בכל היפר-ויז'ר שתואם ל-VirtIO בחומרת היעד. AAOS SDV מספקת פלטפורמה סטנדרטית, ניתנת לעדכון ומאובטחת לפונקציות של הרכב.
איור 2. סביבת AAOS.
יכולות מרכזיות
בקטע הזה מתוארות היכולות העיקריות של AAOS SDV.
פיתוח מבוסס-ענן (תאום דיגיטלי)
AAOS SDV מיועד להפעלה במכשיר הווירטואלי Cuttlefish, ומאפשר ליצור תאום דיגיטלי של סביבות מחשוב לרכב בענן או במכונות מקומיות. התאום הדיגיטלי הזה מאפשר לכם לפתח ולבדוק תוכנה לרכב (משירותים בודדים ועד לאינטראקציות בין כמה מכונות וירטואליות) לפני שחומרה פיזית זמינה, וכך לקצר את זמן היציאה לשוק.
רכיבים מרכזיים:
- Cuttlefish: מדמה את סביבת ה-SDV של כמה מכונות וירטואליות.
- Android Studio for Platform (ASfP): מספק כלים לפיתוח שירותים מבוססי Rust ולפריסה ב-Cuttlefish.
עיבוד של לוח המחוונים ושל מערכות עם רמות קריטיות שונות
AAOS SDV תומכת בתרחישי שימוש כמו לוחות מחוונים דיגיטליים, שנדרש בהם עיבוד של מידע ברמות קריטיות שונות. כך אפשר להציג מידע קריטי לבטיחות כמו נורות אזהרה (telltales) לצד תוכן גרפי עשיר. הרינדור הזה צריך להיות זמין בשלב מוקדם ברצף האתחול של הרכב.
רכיבים מרכזיים:
- SDV Media: מאפשרת יכולות גרפיקה ומדיה במכונת VM שאינה IVI.
- בטיחות התצוגה: מספקת נתיבי עיבוד בטוחים מבחינה פונקציונלית, בשלב מוקדם של האתחול, למידע קריטי על לוח המחוונים ולנוריות אזהרה.
שילוב ותקשורת של שירותים לרכב
הפלטפורמה מאפשרת שילוב עם ארכיטקטורות קיימות של רשתות רכב באמצעות ארכיטקטורה מוכוונת-שירותים (SOA). זה כולל תקשורת בין מכונות וירטואליות, ניהול מחזור החיים של השירות ותקשורת עם שירותים ביחידות ECU אחרות.
רכיבים מרכזיים:
- SDV Core OS: מספקת מופע Android ללא ממשק משתמש לשירותי ליבה:
- תקשורת בין מכונות וירטואליות
- זיהוי וניהול שירותים
- עדכוני מערכת וניהול צריכת חשמל
- נקודות שילוב לשירותי אבחון, הגדרה וכיול
- SOME/IP broker: תומך בתקשורת בין שירותי SDV ושירותי ECU חיצוניים באמצעות תוכנת ביניים מדרגית מבוססת-שירותים על גבי IP (SOME/IP).
עיבוד נתונים במכשיר
AAOS SDV כולל מסגרות לאיסוף נתונים במכשיר ולעיבוד קצה.
רכיבים מרכזיים:
- טלמטריה של SDV: מאפשרת איסוף נתונים במכשיר ועיבוד קצה לשירותים של רכב לענן, עם תמיכה בהגדרה דינמית.
ערך בסיס של הגרסה ומטריצת פלטפורמות
בטבלה הבאה מפורטים נתוני הבסיס של הגרסה הציבורית של פרויקט הקוד הפתוח של Android (AOSP), פרופילי הביצוע והמערך הטכני של AAOS SDV ב-Android 17 (26Q2) ובעדכוני פלטפורמה שבאים אחריו:
| מאפיין הפלטפורמה | מפרט בסיסי ציבורי של AOSP | נקודת הכניסה הראשית |
|---|---|---|
| ערך הבסיס של הגרסה | Android 17 (26Q2 גרסת הבסיס של AOSP, תואמת קדימה לעדכוני פלטפורמה רבעוניים ושנתיים עתידיים). |
איך מתחילים להשתמש ב-SDV |
| פרופילי ביצוע (מכונות וירטואליות של אורחים) | ארכיטקטורת VirtIO של מכונות וירטואליות מרובות שכוללת SDV Core
(מכונה וירטואלית של Android ללא ראש, ללא JVM), SDV Media (גרפיקה של cockpit ו-Display Safety שפועלים ב-HAR וב-Safety Monitor) ו-SDV IVI (מכונה וירטואלית של מערכת מולטימדיה ל-Android Automotive ואשכול DriverUI). |
ארכיטקטורת מערכת של AAOS SDV |
| ממשקי שירות ו-codegen | סכימות דקלרטיביות שאינן תלויות בפרוטוקול, שמוגדרות ב-VSIDL (.vsidl) וב-protocol buffers (.proto), עוברות קומפילציה על ידי vsidlc לקישורי תוכנת ביניים ולספריית לקוח. |
סקירה כללית על VSIDL ותוכנת ביניים |
| העברות בין מכונות וירטואליות והעברות בין יחידות ECU | תקשורת פנימית SDV Comms דרך שקעי VirtIO (vsock) או Ethernet; תקשורת חיצונית בין יחידות ECU דרך פרוטוקולים כמו SOME/IP (באמצעות ממשק SOME/IP broker ו-ISomeIpStack Stable AIDL); גישור IVI VHAL דרך ISdvGateway. |
סקירה כללית על שילוב של SOME/IP ושימוש ב-SDV Gateway ב-IVI |
| סוכני אריזה וסוכני זמן ריצה | .apexחבילות שירותים שאפשר לעדכן בנפרד ומנוהלות לכל 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?
מידע נוסף על הגדרת סביבת פיתוח, הוראות build ותהליכי עבודה של חבילות שירות זמין במאמר תחילת העבודה עם כלי רכב מוגדרים בתוכנה.