寫在前面的話：

縮寫定義

AP：Adaptive Platform AUTOSAR

CP：Classic Platform AUTOSAR

OTA：Over-the-Air

SOTA：Software Over-the-Air

SOA：Service-Oriented-Architecture

ECU前景

Q：CP是用來干啥的平臺？AP又是用來干啥的平臺？

        AUTOSAR傳統(tǒng)平臺（CP）標準解決了嵌入式ECU的需求，但是，如高級自動駕駛，需要在車輛上引入高度復雜和計算資源需求量大的軟件，同時這些軟件在車輛上必須完全兼容和絕對安全。對于ADAS這種控制器，CP無法滿足其需求。因此，AUTOSAR建立了第二個軟件平臺，AUTOSAR自適應平臺（AP）。

        AP主要提供高性能的計算和通信機制，并提供靈活的軟件配置，比如支持OTA軟件更新。那些專門為CP定義的功能，比如電信號和專用總線系統(tǒng)信息的獲取，可以集成到AP中，但不是標準化的重點。

        AP規(guī)定了運行時的系統(tǒng)架構(gòu)、平臺的構(gòu)成以及它所提供的功能和接口。它還規(guī)定了用于開發(fā)此類系統(tǒng)的機器可讀模型。

技術驅(qū)動

Q1：AP的主要技術驅(qū)動是啥？

        AP有兩個主要的技術驅(qū)動，一個是以太網(wǎng)，另一個是處理器。

Q2：為啥是以太網(wǎng)？

        與傳統(tǒng)的車載通信技術（如CAN）相比，以太網(wǎng)提供了更高的帶寬和交換網(wǎng)絡，能夠更高效地傳輸長消息、點對點通信等。CP雖然支持以太網(wǎng)，但主要是針對傳統(tǒng)的通信技術而設計的。即使CP對以太網(wǎng)進行了優(yōu)化，還是很難充分利用以太網(wǎng)強大的通信能力。

Q3：為啥是處理器？

       雖然多核處理器已經(jīng)與CP一起使用，但多核的處理能力還是不夠。市場上不斷涌現(xiàn)具有數(shù)十到數(shù)百個核的核心處理器、GPGPU（通用GPU）、FPGA和專用加速器，因為這些處理器比傳統(tǒng)的MCU性能更強。

        眾所周知，每瓦的最佳性能是由不同的計算資源（如多核、協(xié)處理器、GPU、FPGA和加速器）共同決定的。這被稱為異構(gòu)計算——目前正被HPC（高性能計算）所利用——顯然已經(jīng)超過了CP的范圍。

        同樣值得一提的是，處理器和快速通信會產(chǎn)生綜合效應。當越來越多的處理元件組合在一個像多核處理器這樣的單芯片中，這些處理元件之間的通信會變得比傳統(tǒng)的ECU間的通信更快、更高效。這是通過新型處理器互連技術（如片上網(wǎng)絡NoC）實現(xiàn)的。

        這種芯片的處理能力更強、通信速度更快，也促使人們開發(fā)一種可以適應不斷增長的系統(tǒng)需求的新平臺。

AP特點

1、開發(fā)語言：C
        應用程序可以用C 自上而下編程。C 現(xiàn)在是開發(fā)新算法和應用軟件的首選語言，是軟件行業(yè)和學術界在性能關鍵上的復雜應用。如果使用得當，這將使新算法的適應速度更快，也能提高應用程序的開發(fā)效率。

2、體系架構(gòu)：SOA
        為了支持復雜的應用程序，在處理分布和計算資源分配的過程中得到最大的優(yōu)化，AP遵循面向服務的體系結(jié)構(gòu)（SOA）。

        SOA基于這樣一個概念：一個系統(tǒng)由一組可以互相調(diào)用的服務和這些服務的應用程序所組成。SOA通常表現(xiàn)出和AP一樣的系統(tǒng)特性。例如，服務可以停留在應用程序所運行的本地ECU上，也可以停留在遠程ECU上，后者也運行著AP的另一個例程。

        在這兩種情況下，應用程序代碼是相同的——通信基礎設施會處理透明通信里面的差異。查看這個架構(gòu)的另一種方法是分布式計算，
通過某種形式的消息傳遞進行通信。總的來說，所有這些都代表著相同的概念。這種基于消息傳遞、通信的體系結(jié)構(gòu)，還可以從以太網(wǎng)等快速和高帶寬通信的興起中得到優(yōu)化。

3、并行處理
        分布式計算的本質(zhì)是并行。因為在SOA中，不同的應用程序使用不同的服務集，所以共享這個特性。隨著許多異構(gòu)計算技術的發(fā)展，AP可以擴展其功能和性能的體系結(jié)構(gòu)。

4、現(xiàn)有標準的利用
        AP借鑒并兼容了現(xiàn)有的開放標準，現(xiàn)有的標準生態(tài)系統(tǒng)使得它發(fā)展迅速。

5、安全性和可靠性
        AP所針對的系統(tǒng)通常需要某種程度的安全性和可靠性，可能是最高級別的。新引入的概念和技術不能破壞這一點，盡管實現(xiàn)這些這一點很難。

        為了解決這個問題，AP結(jié)合了體系結(jié)構(gòu)、功能和過程方法。該體系結(jié)構(gòu)基于SOA的分布式計算。它也是使每個組件更加獨立且不受外界干擾，實現(xiàn)安全性和可靠性。還有像C 編碼指南之類的指導，這樣可以更安全更可靠地使用復雜的編程語言。

6、動態(tài)設計
        AP支持應用程序的遞增部署，這意味著我們可以動態(tài)地去管理資源和通信，減少軟件開發(fā)和集成的工作量，從而縮短迭代周期。遞增部署也適用于探索性軟件的開發(fā)階段。動態(tài)設計可以是：

        ▲ 服務發(fā)現(xiàn)過程的預確定

        ▲ 啟動階段動態(tài)內(nèi)存分配的限制

        ▲ 除優(yōu)先級之外的公平調(diào)度算法

        ▲ CPU核心進程的固定分配

        ▲ 僅訪問文件系統(tǒng)中預先存在的文件

        ▲ 應用程序使用AP和API的限制

        ▲ 僅執(zhí)行認證代碼

AP & CP & Non-AUTOSAR

        正如前幾節(jié)所述，AP不會取代CP平臺中的IVI/COTS中或AUTOSAR 平臺。相反，它會與這些平臺和外部后端系統(tǒng)（如路邊基礎設施）交互，形成一個集成的系統(tǒng)。

不同平臺的示例性部署

AP 和CP的示例性交互

        上述例子中，CP已經(jīng)包含了SOME/IP協(xié)議，AP和其他協(xié)議也支持SOME/IP協(xié)議。

參考文獻：

        AUTOSAR AP 標準

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