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01 什么是 Adaptive AUTOSAR？
Adaptive AUTOSAR是一種新的汽車軟件框架，旨在滿足現(xiàn)代汽車行業(yè)中不斷增長的技術(shù)需求。隨著汽車變得越來越智能，對處理器的性能要求也在不斷增長。Adaptive AUTOSAR旨在通過提供高性能計算和通信機制以及靈活的軟件配置來滿足這些需求，為車聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程診斷、自動駕駛汽車鋪平道路。
Adaptive AUTOSAR為新應(yīng)用程序（如高度自動駕駛、V2X、OTA軟件更新或車輛作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分）提供了支持，這些應(yīng)用程序?qū)ο乱淮鶨CU的軟件平臺提出了全新的要求。它支持客戶應(yīng)用程序的動態(tài)部署，為需要高端計算能力的應(yīng)用程序提供環(huán)境，并以平滑的方式連接深度嵌入式和非AUTOSAR系統(tǒng)，同時保留典型的深度嵌入式系統(tǒng)功能，如安全性、確定性和實時能力?？傊?，Adaptive AUTOSAR正在成為未來汽車ECU不可或缺的一部分。
來自AUTOSAR官方文檔
圖示是最新AP R22-11標(biāo)準(zhǔn)，相較以往版本，新版本AP平臺在CAN、防火墻、面向服務(wù)車輛診斷等技術(shù)方面做了新增或改進(jìn)。R22-11版本新增了入侵檢測系統(tǒng)管理和防火墻功能模塊等。
02 為什么需要Adaptive AUTOSAR？
汽車行業(yè)的電子電氣架構(gòu)需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和靈活性，主要是為了提高開發(fā)效率、降低成本并支持創(chuàng)新。
統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可以促進(jìn)不同供應(yīng)商之間的互操作性、可復(fù)用性，使得汽車制造商能夠更容易地集成來自不同供應(yīng)商的組件。這有助于降低開發(fā)成本，縮短開發(fā)時間，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。
靈活性則可以支持汽車制造商快速響應(yīng)市場需求，開發(fā)新功能和創(chuàng)新產(chǎn)品。隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車制造商需要能夠快速適應(yīng)新技術(shù)和新標(biāo)準(zhǔn)，靈活性可以幫助他們更快地推出新產(chǎn)品。
因此，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和靈活性對于汽車行業(yè)的電子電氣架構(gòu)至關(guān)重要。
不使用Adaptive AUTOSAR行不行？
可以不用Adaptive AUTOSAR，但是必須得有統(tǒng)一的電子電氣軟件架構(gòu)，這對軟件通用性，可移植性，穩(wěn)定性非常重要。軟件最重要的價值在于通用性:
- 靈活的軟件配置，支持運行時軟件更新（OTA），可以實現(xiàn)更快的功能迭代和改進(jìn)。
- 面向服務(wù)的通信，提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)接口和協(xié)議，用于實現(xiàn)各種汽車應(yīng)用程序之間的通信和交互。
- 多協(xié)議和多硬件平臺支持，可以根據(jù)實際需求選擇最適合的通信協(xié)議和硬件平臺。
- 標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)，提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)化的API和協(xié)議，使得開發(fā)人員可以輕松地進(jìn)行應(yīng)用程序的集成和部署。
特斯拉沒采用AUTOSAR，他們是怎么解決基礎(chǔ)軟件問題的？
特斯拉沒有采用AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)，而是采用了自主研發(fā)的基礎(chǔ)軟件和操作系統(tǒng)。他們是通過以下幾種方式解決基礎(chǔ)軟件問題的：
1、自主開發(fā)， 即特斯拉自己設(shè)計和編寫了車輛的基礎(chǔ)軟件和操作系統(tǒng)，包括車載電腦、攝像頭、傳感器、控制器等的軟件1。這種方式要求特斯拉具備強大的軟件研發(fā)能力和創(chuàng)新能力，同時也面臨著技術(shù)風(fēng)險和維護(hù)成本。
2、利用開源 ，即特斯拉利用了開源社區(qū)的資源和貢獻(xiàn)，使用了一些開源的軟件組件和工具，例如Linux內(nèi)核、Qt框架、TensorFlow框架等。這種方式要求特斯拉遵守開源協(xié)議和規(guī)范，同時也需要與開源社區(qū)保持良好的溝通和合作。
3、第三方工具 ，即特斯拉借助了一些第三方的軟件工具和平臺，例如TeslaFi、TeslaMate、Tezlab等。這些工具可以提供一些額外的功能和服務(wù)，例如數(shù)據(jù)統(tǒng)計、行程記錄、車輛控制等。
這種方式要求特斯拉與第三方工具提供者建立信任和合作關(guān)系，同時也需要保證車輛的安全性和隱私性。
03 AUTOSAR CP and AP的對比
Adaptive Autosar與Classic Autosar相比，雖實時性要求有所降低，但在保證一定功能安全等級的基礎(chǔ)上，大大提高了對高性能處理能力的支持，如自動駕駛，引入了特別復(fù)雜、對計算資源要求很高的軟件，同時還必須遵守完整性、安全性要求。這些軟件實現(xiàn)了環(huán)境感知、行為規(guī)劃、和后端系統(tǒng)集成等功能。在車輛的生命周期內(nèi)，軟件要不斷升級，不斷磨合，進(jìn)行功能改進(jìn)。
1、CP和AP不是為了誰取代誰，而是針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的功能安全要求相輔相成。
2、CP和AP都在持續(xù)開發(fā)和完善中
3、具有共同的基礎(chǔ)并獨立發(fā)布
AUTOSAR CP與 AP 有什么差異？
AP AUTOSAR是一種新的汽車軟件平臺，它可以適應(yīng)未來的高性能計算和自動駕駛的需求。它與傳統(tǒng)的CP AUTOSAR有很多不同之處，下面我簡單地介紹一下：
1、AP AUTOSAR是基于服務(wù)的架構(gòu)，而CP AUTOSAR是基于組件的架構(gòu) 。這意味著AP AUTOSAR的應(yīng)用程序可以動態(tài)地連接和使用不同的服務(wù)，而不需要預(yù)先定義好接口和配置。CP AUTOSAR的應(yīng)用程序則需要在編譯時確定好組件之間的連接和通信方式。
2、AP AUTOSAR使用POSIX操作系統(tǒng)，而CP AUTOSAR使用OSEK操作系統(tǒng)。 這意味著AP AUTOSAR可以運行在更多種類的硬件平臺上，也可以利用現(xiàn)有的POSIX兼容的軟件庫和工具。CP AUTOSAR則需要專門為OSEK開發(fā)和優(yōu)化軟件。
3、AP AUTOSAR支持多核處理器，而CP AUTOSAR通常運行在單核處理器。 這意味著AP AUTOSAR可以充分利用多核處理器的并行計算能力，提高性能和效率。CP AUTOSAR則需要通過分時調(diào)度或者分布式系統(tǒng)來實現(xiàn)多任務(wù)處理，（通常一次只運行一個程序）。
4、AP AUTOSAR支持網(wǎng)絡(luò)管理和更新配置管理，而CP AUTOSAR不完全支持。 這意味著AP AUTOSAR可以在運行時動態(tài)地管理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜凸?jié)點狀態(tài)，也可以遠(yuǎn)程地更新和配置軟件。CP AUTOSAR則需要在啟動時確定好網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和節(jié)點功能，也需要通過物理介質(zhì)來更新和配置軟件。
5、AP AUTOSAR通常運行在SOC之上，而CP通常運行在MCU上。 這意味著AP的硬件主頻相對較高，使用POSIX操作系統(tǒng)，支持多進(jìn)程的程序?；贏P開發(fā)的ECU具有更加智能、更大的計算力（基于SOA架構(gòu)使得AP能夠支持多核并行處理）擁有更好的兼容性，功能服務(wù)化，接口統(tǒng)一化。更容易實現(xiàn)基于以太網(wǎng)的SOA通信，適合無線，遠(yuǎn)程，云連接以及部署V2X應(yīng)用。而CP使用RTOS操作系統(tǒng)是以task的形式，類似于多線程，它運行不了多進(jìn)程的程序，功耗更低。
6、雖然C語言是嵌入式系統(tǒng)的主要編程語言，具有執(zhí)行速度快、效率高的特點；但是在性能要求非常高的復(fù)雜應(yīng)用和算法開發(fā)上（如機器學(xué)習(xí)、圖像特征識別等）具有面向?qū)ο筇匦缘?a href="http://srfitnesspt.com/tags/C++/" target="_blank">C++顯然比C更具有優(yōu)勢。 另外CP和AP的軟件架構(gòu)也是不一樣的。
SOA就是一種面向服務(wù)的架構(gòu)，它是一種粗粒度，松耦合的服務(wù)架構(gòu)。服務(wù)之間通過簡單精確定義的接口進(jìn)行通信，不涉及底層通信接口和通信模型，大幅增強了軟件的可復(fù)用性。
現(xiàn)有的Linux是一個通用的操作系統(tǒng)，是按照分時系統(tǒng)設(shè)計的，進(jìn)程調(diào)度強調(diào)平衡各進(jìn)程之間的響應(yīng)時間來保證公平的CPU時間占用，以獲得最大的整體性能，這也正是通用操作系統(tǒng)的設(shè)計原則。
雖然在后來的2.6版本開始，加入了內(nèi)核搶占的功能，使它的實時性得到了提升，在某種程度上具備了軟實時的能力。
AUTOSAR經(jīng)典平臺適用于嵌入式系統(tǒng)，通過RTE為基礎(chǔ)軟件和應(yīng)用軟件提供了基礎(chǔ)的應(yīng)用環(huán)境資源池以及API，對外接口封裝成RTE的形式，主要目的有兩個：
- 一個是實現(xiàn)接口的并發(fā)訪問，由系統(tǒng)來保證接口調(diào)用在多核場景下不發(fā)生沖突。
- 另一個是通過注冊之后，代碼生成工具可以控制每個模塊能夠訪問的接口，在整個的邏輯上更加清晰，最終實現(xiàn)軟硬件的分層解耦，實現(xiàn)軟件在不同平臺上的復(fù)用。
CP AUTOSAR和AP AUTOSAR的優(yōu)缺點是什么？
CP AUTOSAR和AP AUTOSAR都是AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的兩種變體，分別適用于不同的應(yīng)用場景和需求。它們各有優(yōu)缺點，下面簡要地總結(jié)一下：
CP AUTOSAR的優(yōu)點是：
- 適合于深度嵌入式的電子控制單元（ECU），如車身控制、底盤控制、動力系統(tǒng)等，可以滿足實時性、可靠性、安全性等方面的要求。
- 采用了虛擬功能總線（VFB）的概念，實現(xiàn)了應(yīng)用層軟件組件與基礎(chǔ)軟件層服務(wù)的解耦，支持硬件無關(guān)的軟件開發(fā)。
- 標(biāo)準(zhǔn)化程度高，規(guī)范了詳細(xì)的接口和配置方法，便于不同廠商之間的軟件互操作和重用。
CP AUTOSAR的缺點是：
- 基于C語言開發(fā)，面向過程，不支持面向?qū)ο蠛头盒偷雀呒壧匦浴?/li>
- 基于OSEK操作系統(tǒng)，需要專門為OSEK開發(fā)和優(yōu)化軟件，不能利用現(xiàn)有的POSIX兼容的軟件庫和工具。
- 只支持單核處理器，不能充分利用多核處理器的并行計算能力。
- 采用基于信號的靜態(tài)配置通信方式，需要在編譯時確定好組件之間的連接和通信方式，不支持動態(tài)地管理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜凸?jié)點狀態(tài)。
- 不支持動態(tài)更新和配置軟件，需要通過物理介質(zhì)來更新和配置軟件，不能適應(yīng)外部系統(tǒng)的變化。
AP AUTOSAR的優(yōu)點是：
- 適合于高性能計算和自動駕駛等應(yīng)用場景，如環(huán)境感知、行為規(guī)劃、車輛與外部系統(tǒng)的集成等，可以提供更強大的功能和靈活性。
- 基于C++語言開發(fā)，面向?qū)ο螅С址盒?、模板、多態(tài)等高級特性。
- 基于POSIX操作系統(tǒng)，可以運行在多種硬件平臺上，也可以利用現(xiàn)有的POSIX兼容的軟件庫和工具。
- 支持多核處理器，可以充分利用多核處理器的并行計算能力，提高性能和效率。
- 采用基于服務(wù)的動態(tài)通信方式，可以在運行時動態(tài)地連接和使用不同的服務(wù)，不需要預(yù)先定義好接口和配置。
- 支持網(wǎng)絡(luò)管理和更新配置管理，可以在運行時動態(tài)地管理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜凸?jié)點狀態(tài)，也可以遠(yuǎn)程地更新和配置軟件。
AP AUTOSAR的缺點是：
- 標(biāo)準(zhǔn)化程度低，只規(guī)定了一些API和語義，并沒有詳細(xì)地規(guī)范每個服務(wù)或組件的實現(xiàn)方式，導(dǎo)致不同廠商之間的軟件互操作性和重用性較差。
- 面向服務(wù)的架構(gòu)增加了通信開銷和復(fù)雜度，需要更高帶寬和更好的網(wǎng)絡(luò)管理能力。
- 動態(tài)更新和配置軟件可能帶來安全性和穩(wěn)定性方面的風(fēng)險，需要更嚴(yán)格的驗證和測試方法。
CP AUTOSAR與AP AUTOSAR的分層架構(gòu)
CP AUTOSAR規(guī)范主要包括分層架構(gòu)、方法論和應(yīng)用接口三個部分。其中，分層架構(gòu)是實現(xiàn)軟硬件分離的關(guān)鍵，它讓ECU軟件開發(fā)和驗證擺脫了對硬件系統(tǒng)的依賴，在CP AUTOSAR分層架構(gòu)中，從上到下分別為：
- 應(yīng)用軟件層（Application software Layer ASW）
- 運行時環(huán)境（Runtime Environment）
- 基礎(chǔ)軟件層（Basic Software Layer）
基礎(chǔ)軟件層又可分為四層：包括服務(wù)層、ECU 抽象層、微控制器抽象層和復(fù)雜驅(qū)動。各層又由一系列基礎(chǔ)軟件組件構(gòu)成，包括系統(tǒng)服務(wù)、存儲服務(wù)、通信服務(wù)等，它們主要用于提供標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)軟件服務(wù)。
為保證上層與下層的無關(guān)性，通常每層只能使用下一層所提供的接口，并向上一層提供相應(yīng)的接口。BSW是可配置的，并且可以被多個產(chǎn)品線的ECU重復(fù)使用
從整體上來看AP的架構(gòu)也是分層的，AP AUTOSAR構(gòu)建在POSIX操作系統(tǒng)之上，由不同的功能模塊組成，這些模塊被劃分在服務(wù)模塊和基礎(chǔ)模塊。
AUTOSAR Adaptive Platform的基本構(gòu)成包括以下幾個方面：
1、應(yīng)用程序?qū)樱ˋpplication Layer） ：是AUTOSAR Adaptive Platform中的最高層，它包括了所有的應(yīng)用程序組件。應(yīng)用程序?qū)油ㄟ^服務(wù)層和運行時層與其他組件進(jìn)行通信和協(xié)作，以實現(xiàn)整個應(yīng)用程序的功能。
2、AP中間層 ：供了一系列的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，例如通信服務(wù)、診斷服務(wù)、存儲服務(wù)等。這些服務(wù)為應(yīng)用程序組件提供了一些基本的功能和接口，以便它們能夠相互通信和協(xié)作。這些組件和服務(wù)為應(yīng)用程序組件提供了一個運行環(huán)境，以便它們能夠在AUTOSAR Adaptive Platform中運行。
3、操作系統(tǒng)層（Operating System Layer） ：AUTOSAR Adaptive Platform使用基于POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，例如Linux或QNX。操作系統(tǒng)層提供了一些基本的操作系統(tǒng)服務(wù)和驅(qū)動程序，例如內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、設(shè)備驅(qū)動程序等。這些服務(wù)和驅(qū)動程序為運行時層和應(yīng)用程序?qū)犹峁┝说讓拥闹С帧?/p>
4、硬件抽象層（Hardware Abstraction Layer） ：硬件抽象層提供了一個通用的硬件接口，以便AUTOSAR Adaptive Platform可以在不同的硬件平臺上運行。硬件抽象層將硬件平臺與操作系統(tǒng)層和運行時層分開，以便AUTOSAR Adaptive Platform可以在不同的硬件平臺上進(jìn)行移植和擴(kuò)展。
這些組件通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口進(jìn)行通信和協(xié)作，以實現(xiàn)整個AUTOSAR Adaptive Platform的功能。
04 車企為什么往往自研AP AUTOSAR?
車企自主開發(fā)基于AP AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的軟件平臺，而不使用第三方提供的AP AUTOSAR中間件，有以下優(yōu)缺點：
優(yōu)點：
可以實現(xiàn)軟件的自主可控 ，不受第三方的限制和影響，可以根據(jù)自身的需求和特色進(jìn)行定制和優(yōu)化，提升軟件的競爭力和創(chuàng)新力。例如，華為自研AP AUTOSAR可以結(jié)合自研微控制器芯片，實現(xiàn)軟硬件垂直整合優(yōu)化，提高質(zhì)量和安全性。
可能可以降低成本和風(fēng)險 ，避免購買第三方提供的AP AUTOSAR中間件所需的昂貴的費用，也避免因為第三方的技術(shù)問題或者合作變化而導(dǎo)致的項目延誤或失敗。例如，特斯拉自研了基于Linux開發(fā)的實時操作系統(tǒng)，而不使用AP AUTOSAR中間件。
可以適應(yīng)未來的軟件定義汽車的需求，提供更強大的功能和靈活性 。AP AUTOSAR是一種面向高性能計算和自動駕駛等應(yīng)用場景的軟件平臺，它提供了基于服務(wù)的動態(tài)通信方式，支持網(wǎng)絡(luò)管理和更新配置管理，以及POSIX操作系統(tǒng)和多核處理器等特性。
缺點：
需要投入更多的人力物力 ，建立自己的軟件開發(fā)團(tuán)隊和工具鏈，承擔(dān)更多的技術(shù)難題和挑戰(zhàn)。
需要與第三方進(jìn)行更多的溝通和協(xié)調(diào) ，保證軟件的互操作性和兼容性，遵循相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
需要承擔(dān)更多的責(zé)任和風(fēng)險 ，保證軟件的質(zhì)量和安全性，通過相關(guān)的驗證和測試方法。
05 汽車行業(yè)是否會誕生廣義的操作系統(tǒng)？
各大車企都在研發(fā)自己的OEM.OS，是否有機會誕生標(biāo)準(zhǔn)化的廣義汽車操作系統(tǒng)？
車載OS是車企與用戶交互的重要窗口 ，它的好與壞直接影響到產(chǎn)品的競爭力和創(chuàng)新力。
車載OS是實現(xiàn)軟件定義汽車和智能網(wǎng)聯(lián)駕駛的基礎(chǔ)和核心 ，它可以提供整車及部件感知、規(guī)劃、控制等功能框架，并支持多樣化的應(yīng)用和服務(wù)。
自主研發(fā)車載OS可以實現(xiàn)軟件的自主可控 ，不受第三方的限制和影響，可以根據(jù)自身的需求和特色進(jìn)行定制和優(yōu)化，提升軟件的安全性和靈活性。
自主研發(fā)車載OS可以降低成本和風(fēng)險 ，避免購買第三方提供的車載OS所需的昂貴的費用，也避免因為第三方的技術(shù)問題或者合作變化而導(dǎo)致的項目延誤或失敗。
目前，車載OS主要分為安全車載操作系統(tǒng)、智能駕駛操作系統(tǒng)和智能座艙操作系統(tǒng)三類。不同類別的車載OS有不同的技術(shù)特點和應(yīng)用場景，也面臨著不同的標(biāo)準(zhǔn)化需求和價值。
一般來說，安全車載操作系統(tǒng)對實時性和安全性要求極高，生態(tài)發(fā)展已趨于成熟，標(biāo)準(zhǔn)化程度較高；智能駕駛操作系統(tǒng)對安全性和可靠性要求較高，同時對性能和運算能力的要求也較高，生態(tài)尚未完備，標(biāo)準(zhǔn)化程度較低；
智能座艙操作系統(tǒng)對實時性和可靠性要求并不嚴(yán)苛，但需要支持多樣化的應(yīng)用和服務(wù)，并且具有豐富的生態(tài)資源，標(biāo)準(zhǔn)化程度中等。
目前，汽車行業(yè)還沒有出現(xiàn)一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的廣義汽車操作系統(tǒng)，不同的車企和供應(yīng)商都有自己的軟件平臺和解決方案，導(dǎo)致軟件的互操作性和重用性較差，也增加了維護(hù)和更新的復(fù)雜度。但是，隨著汽車軟件定義化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的趨勢，標(biāo)準(zhǔn)化的廣義汽車操作系統(tǒng)的需求和價值也越來越明顯。是否有機會誕生標(biāo)準(zhǔn)化的廣義汽車操作系統(tǒng)，并沒有一個確定的答案。這取決于各大車企在不同領(lǐng)域的技術(shù)路線、合作意愿、市場策略以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定和推廣等多方面因素。目前看來：
在安全車載操作系統(tǒng)領(lǐng)域，已經(jīng)有了AUTOSAR等成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系；
在智能駕駛操作系統(tǒng)領(lǐng)域，還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，但也有一些行業(yè)組織在推動相關(guān)工作；
在智能座艙操作系統(tǒng)領(lǐng)域，由于應(yīng)用和服務(wù)的多樣性和個性化需求較強，標(biāo)準(zhǔn)化可能更難實現(xiàn)。
工商網(wǎng)監(jiān)
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