2025年3月19日，在第六屆軟件定義汽車論壇暨AUTOSAR中國日上，AUTOSAR技術(shù)官錢賈敏談到，AUTOSAR Automotive API 是一套專為未來汽車軟件領(lǐng)域設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化軟件接口，它獨立于具體的汽車制造商和車型，廣泛應(yīng)用于車輛與外部應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)交互，以及AUTOSAR與非AUTOSAR軟件之間的數(shù)據(jù)通信。為了進一步提升數(shù)據(jù)交互的效率和靈活性，AUTOSAR引入了Automotive API Gateway SWC，該組件采用VISS協(xié)議，實現(xiàn)了與車輛外部的順暢通信。

隨著汽車電子架構(gòu)向集中式高性能HPC和區(qū)域化ZCU的演進，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法面臨著諸多挑戰(zhàn)。例如，靜態(tài)配置缺乏靈活性，采樣與傳輸強耦合導(dǎo)致效率低下，數(shù)據(jù)丟失難以檢測，以及數(shù)據(jù)占用帶寬過高等問題。為了解決這些挑戰(zhàn)，Vehicle Data Protocol應(yīng)運而生。它通過協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化和動態(tài)配置的方式，極大地提高了數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)撵`活性。同時，通過Feature來查找需求，使得需求管理更加用戶友好，為汽車電子系統(tǒng)的開發(fā)和維護帶來了全新的解決方案。

AUTOSAR技術(shù)官

以下為演講內(nèi)容整理:

AUTOSAR R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)新特性概覽

在汽車軟件行業(yè)的發(fā)展進程中，AUTOSAR始終扮演著關(guān)鍵角色，其每一次標(biāo)準(zhǔn)的更新都對行業(yè)產(chǎn)生著深遠影響。2024年11月發(fā)布的AUTOSAR R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)，帶來了一系列重要的新特性，涵蓋了CP、Foundation和AP等多個關(guān)鍵領(lǐng)域，旨在推動汽車軟件的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化和互聯(lián)化發(fā)展。

從整體架構(gòu)來看，CP作為較為穩(wěn)定的平臺，在R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)中，其更新主要集中在新增了I2C驅(qū)動。隨著汽車電子系統(tǒng)的不斷發(fā)展，越來越多的I2C接口芯片被應(yīng)用于汽車中，為滿足這一需求，AUTOSAR在CP加入了I2C驅(qū)動，這一舉措使得汽車電子設(shè)備能夠更高效地與I2C接口的傳感器和執(zhí)行器進行通信，如溫度傳感器、加速度傳感器、氣壓傳感器以及EEPROM等。同時，在充電接口和相關(guān)確定性方面，R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)對前兩年的規(guī)范進行了補充，進一步完善了CP平臺在這些方面的功能。

圖源:AUTOSAR

Foundation部分作為CP和AP共有的基礎(chǔ)，此次新增了Vehicle Data Protocol和Feature Graph(特性地圖)。Vehicle Data Protocol的出現(xiàn)，是為了應(yīng)對汽車電子架構(gòu)向集中式高性能計算(HPC)和區(qū)域化ZCU演進過程中，車內(nèi)數(shù)據(jù)通信面臨的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)車內(nèi)數(shù)據(jù)通信存在靜態(tài)配置不靈活、與總線類型強耦合、數(shù)據(jù)丟失不可檢測以及占用帶寬高等問題，而Vehicle Data Protocol通過協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化和動態(tài)配置，提出了相應(yīng)的解決方案，如采用動態(tài)VDP Slot ID +結(jié)構(gòu)化描述解決靜態(tài)配置不靈活的問題，通過獨立模式(如Cyclic采樣 + On - Request傳輸)解決采樣與傳輸強耦合的問題，利用序列計數(shù)器(SQ_CT) + 異步錯誤碼檢測數(shù)據(jù)丟失，以及使用DDLE編碼 + 相對時間戳壓縮降低數(shù)據(jù)占用帶寬。

Feature Graph則是AUTOSAR在文檔化方面的重要改進。以往，AUTOSAR的功能特性分散在平鋪式的文檔中，功能特性之間的層級關(guān)系難以梳理，查找和理解特定功能較為困難。在R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)中，F(xiàn)eature Graph將這些功能特性整理成類似思維導(dǎo)圖的層級結(jié)構(gòu)，通過Tag號碼標(biāo)記Feature，使得用戶能夠更清晰地了解AUTOSAR系統(tǒng)所包含的功能特性，以及各功能特性在系統(tǒng)中的層級位置，極大地提高了需求管理的便利性和效率。

AP在R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)中變化顯著，其中Automotive API是重中之重。Automotive API是一套與具體汽車制造商和車型無關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化軟件接口，主要服務(wù)于未來汽車軟件領(lǐng)域，適用于車輛與外部應(yīng)用的數(shù)據(jù)交互，以及AUTOSAR與Non - AUTOSAR軟件之間的數(shù)據(jù)交互。在當(dāng)今智能網(wǎng)聯(lián)和電氣化的大趨勢下，汽車與外部世界的數(shù)據(jù)交互至關(guān)重要。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，AUTOSAR與COVESA組織深入合作，推出了汽車與外部世界互聯(lián)的數(shù)據(jù)規(guī)范和格式，采用VSS和VISS(車輛內(nèi)部服務(wù)規(guī)范)協(xié)議。在R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)中，AUTOSAR引入了Automotive API Gateway軟件組件(ara::aag)，作為內(nèi)部數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)。其作用是將車內(nèi)不同格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合VSS和VISS標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，以便在云端、其他車隊或政府監(jiān)管等場景下，基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式和目錄開發(fā)應(yīng)用程序。

AP平臺關(guān)鍵更新詳解

在AUTOSAR R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)中，AP平臺的更新涵蓋多個重要方面，包括Automotive API的深入應(yīng)用、Machine Configuration的優(yōu)化以及平臺穩(wěn)定性的提升。

Automotive API Gateway在AP平臺中扮演著核心角色，其在實際應(yīng)用中具有重要意義。以演示系統(tǒng)為例，運行在AP上的SOA程序控制PiCar運動模擬產(chǎn)生整車數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過Automotive API Gateway，借助ara::com將AUTOSAR服務(wù)接口的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成VSS標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并提供給外部。PC作為VSS客戶端模擬訪問VSS數(shù)據(jù)，整個過程嚴(yán)格遵守VISS規(guī)范。這一演示系統(tǒng)展示了Automotive API Gateway在實現(xiàn)車輛與外部數(shù)據(jù)交互中的具體運作流程，以及其在確保數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性方面的重要作用。

在Machine Configuration方面，AP平臺從基于M2的Target Configuration模型過渡到基于M1的目標(biāo)配置模型。在AUTOSAR的CP方法學(xué)中，M2模型被稱為原模型，用于定義參數(shù)的格式、在XML中的標(biāo)簽以及標(biāo)簽之間的包含和重組關(guān)系。若沒有M2模型，各AP machine供應(yīng)商開發(fā)的軟件配置方法和工具將難以兼容，給應(yīng)用者帶來諸多不便。AP平臺參考CP的設(shè)計方案，在CP的每個BSW組件配置時，都設(shè)計了M2模型，使配置參數(shù)符合統(tǒng)一格式和標(biāo)簽定義。在AP的Machine Configuration中采用類似的做法，基于M1模型進行配置，這不僅使模型結(jié)構(gòu)更簡單，還能夠為特定配置參數(shù)定義默認(rèn)值，并且可以定義特定的多重性(不僅限于0..1和0..*)，從而提高了AP平臺在配置方面的靈活性和一致性，方便了不同供應(yīng)商之間的協(xié)作和應(yīng)用開發(fā)。

圖源:AUTOSAR

AP平臺的穩(wěn)定性一直是行業(yè)關(guān)注的重點。經(jīng)過多年的迭代升級，從2016年發(fā)布第一版到2024年，AP平臺逐漸走向成熟穩(wěn)定。在這一過程中，采取了一系列措施來提升穩(wěn)定性。首先是線程安全性方面，AP主要運行在POSIX系統(tǒng)上，線程調(diào)度中不同線程訪問同一數(shù)據(jù)時可能產(chǎn)生沖突。為解決這一問題，在API以及回調(diào)函數(shù)內(nèi)部加強了對不同線程之間數(shù)據(jù)訪問的保護，確保線程之間不會產(chǎn)生沖突，從而避免因數(shù)據(jù)競爭導(dǎo)致的異常情況。其次，加入了異常處理機制。在C++開發(fā)中，異常處理至關(guān)重要，若程序出現(xiàn)bug且沒有相應(yīng)的異常處理，系統(tǒng)可能會崩潰。AP平臺將異常處理納入相關(guān)規(guī)范，要求開發(fā)者在開發(fā)過程中針對可能出現(xiàn)的異常進行處理，保證系統(tǒng)功能的正常運行，防止非預(yù)期的系統(tǒng)退出和崩潰。此外，還實現(xiàn)了錯誤代碼語義的回滾，當(dāng)出現(xiàn)錯誤時，系統(tǒng)能夠回到初始狀態(tài)，確保系統(tǒng)的可靠性。同時，對已知問題進行修復(fù)并橫向擴展到所有功能集群，通過多年收集的AP反饋，對每個功能類上出現(xiàn)的問題進行修復(fù)，并將修復(fù)措施應(yīng)用到其他功能類，從而全面提升AP平臺的穩(wěn)定性。經(jīng)過這些努力，R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)中的大多數(shù)AP規(guī)范已達到量產(chǎn)級別的穩(wěn)定狀態(tài)，為AP平臺在正式量產(chǎn)車上的廣泛應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

其他重要更新及AUTOSAR R24 - 11的意義

除了AP平臺的關(guān)鍵更新，AUTOSAR R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)在DDS協(xié)議方面也進行了改進。在Foundation部分，考慮了DDS API、類型和QoS交互作為協(xié)議的一部分，提升了DDS分別面向服務(wù)和數(shù)據(jù)通信的互操作性。在AP方面，實現(xiàn)了E2E在ara::com和DDS上的擴展；在CP方面，對R23 - 11 DDS實施和驗證進行了需求和規(guī)范的質(zhì)量改進。這些改進進一步優(yōu)化了DDS協(xié)議在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托省?/p>

I2C驅(qū)動的加入也是R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)的一個重要更新。I2C作為2線串行數(shù)據(jù)傳輸總線，在汽車傳感器和執(zhí)行器領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。AUTOSAR在R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)布了相關(guān)的I2C驅(qū)動文檔，包括AUTOSAR_CP_RS_I2CDriver.pdf和AUTOSAR_CP_SWS_I2CDriver.pdf，為汽車電子系統(tǒng)中I2C接口設(shè)備的驅(qū)動開發(fā)提供了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，有助于提高I2C設(shè)備在汽車中的應(yīng)用效率和兼容性。

圖源:AUTOSAR

AUTOSAR R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布具有重要意義。它是AUTOSAR眾多合作伙伴共同努力的成果，通過整合各方經(jīng)驗和資源，形成了一套完整的標(biāo)準(zhǔn)化軟件平臺，涵蓋AP和CP。這一標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布為未來汽車的電氣/電子系統(tǒng)架構(gòu)定義了通用標(biāo)準(zhǔn)，有助于推動整個汽車行業(yè)的發(fā)展。它能夠幫助企業(yè)在汽車軟件開發(fā)過程中，更快地實現(xiàn)功能開發(fā)和集成，降低開發(fā)成本和風(fēng)險，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力。同時，標(biāo)準(zhǔn)化的軟件平臺也有利于促進不同企業(yè)之間的合作與交流，加速汽車智能化、互聯(lián)化的進程，為未來智能出行奠定堅實的基礎(chǔ)。

AUTOSAR R24 - 11標(biāo)準(zhǔn)的更新內(nèi)容豐富且具有前瞻性，從各個方面提升了汽車軟件平臺的性能、功能和標(biāo)準(zhǔn)化程度，將對汽車行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠的積極影響。

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