Infotainment unter AUTOSAR
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Infotainment unter AUTOSAR
Um alle diese Anforderungen zu erfüllen, werden die für den jeweiligen Einsatzfall benötigten AUTOSAR-Module mit einem Micro Operating System verschmolzen, das auch eine Virtualisierungsschicht anbietet. Dieses Micro Operating System bringt bereits grundlegende Mechanismen zur sicheren Gestaltung des Gesamtsystems wie Memoryund Timing-Protection mit und bedient damit sowohl Aspekte der Funktionssicherheit (Safety) als auch der Angriffssicherheit (Security). Während die automobile Welt mit AUTOSAR weitgehend definiert ist, war die Infotainment-Welt in bisherigen Systemen noch relativ ungeklärt. Weit verbreitet in aktuellen Systemen ist derzeit QNX, aber es gibt auch bereits Ansätze auf der Basis von Linux Embedded oder Windows Automotive. QNX kommt als typisches Embedded-Betriebssystem eher aus dem industriellen Bereich und bedingt einen hohen Entwicklungsbedarf bei der Einbindung von Funktionen der Unterhaltungselektronik. Windows und Linux entstammen der Unterhaltungselektronik und bringen daher alle dort bereits genutzten Schnittstellen und Funktionen mit. Bei der Integration in die Fahrzeug-Infrastruktur ist jedoch ein erheblicher Entwicklungsaufwand zu betreiben. COQOS wird bestehende Infotainment-Betriebssysteme mit einer standardkonformen AUTOSAR-Basis-Software verbinden.
Jobangebote+ passend zum Thema
Durch die Funktionsteilung der beteiligten Komponenten werden damit die Vorteile der bestehenden Systeme erhalten:
- Die AUTOSAR-Module erfüllen die Spezifikation, sind daher für alle automotiven Applikationen einsetzbar; sie bieten ein tool-basiertes konfigurierbares RTE als Funktions-Schnittstelle an.
- Im Infotainment-Bereich kann auf am Markt verfügbare Betriebssysteme zurückgegriffen werden, spezielle Arbeiten zur Anpassung an die automobile Umgebung sind nicht erforderlich, Funktionen können auf den vorhandenen Applikationsschnittstellen implementiert werden.
- Als zusätzliches Modul beinhaltet COQOS ein Micro Operating System, welches die Virtualisierungsschicht für das Infotainment-System bereitstellt und damit das sichere und unabhängige Nebeneinander auf einer gemeinsamen Hardware-Plattform erst ermöglicht.
Die erste COQOS-Implementierung wird auf Linux basieren, um einem möglichst breiten Spektrum von Funktionsanbietern einen einfachen Zugang zu ermöglichen. Außerdem bietet Linux weitere Vorteile für die Entwicklungsarbeiten, wie die freie Zugänglichkeit des Source Codes oder vielfältig verfügbare Entwicklungsumgebungen. In späteren Implementierungen wird auch der Einsatz anderer Betriebssysteme möglich sein.
Lösungsbeispiele für aktuelle und zukünftige Systeme
COQOS wurde als Software-Baukasten konzipiert und basiert auf mehreren Modulen, auf deren Basis die jeweilige Lösung konzipiert werden kann:
- AUTOSAR-Basis-Software: Der Einsatz des Baukasten ist auch ohne Infotainment-Komponenten möglich. Im Gegensatz zu anderen Systemen bringt COQOS als AUTOSAR-Basis-Software nach AUTOSAR 3.1 die verschiedenen aufgeführten Sicherungsmechanismen mit.
- Anbindung bestehender, nicht AUTOSAR-konformer Funktionen an AUTOSAR: Will man AUTOSAR-konforme Funktionen und solche, die nicht ohne weiteres an den Standard angepasst werden können, kombinieren, ohne eine Neuentwicklung zu starten, müsste man zwei Steuergeräte einsetzen. COQOS erlaubt jedoch die Kombination auf einer gemeinsamen Hardware, da die Nicht-AUTOSARFunktion auf der Virtualisierungsschicht integriert werden kann.
- Infotainment in einer AUTOSAR-Umgebung: COQOS kombiniert zwei Software-Systeme mit unterschiedlichen, nicht die Funktion betreffenden Anforderungen, trennt sie sicher und ermöglicht dabei die gezielte und gesteuerte Kommunikation. Die Leistungsfähigkeit moderner Prozessoren lässt sich voll ausschöpfen, es können durch sinnvolle Funktionszuordnung Steuergeräte im Gesamtsystem eingespart werden.
Durch die Gestaltung des Entwicklungsprozesses, die Partitionierung der Software-Architektur und einen hohen Qualitätsanspruch wurde das System auf Wiederverwendbarkeit ausgelegt. Durch stabile Applikationsschnittstellen wird die Integration immer neuer Funktionen bereits innerhalb kurzer Entwicklungszeiten möglich. COQOS gewährleistet über verschiedenste Fahrzeuge hinweg eine stabile Systembasis und erlaubt damit die Konzentration auf die Entwicklung neuer Funktionen.
Das COQOS-Entwicklungs-Tool
Ein wesentlicher Bestandteil komplexer Software-Systeme ist deren Entwicklungsumgebung. Diese leistet einen wichtigen Beitrag zur Beherrschung der Komplexität im Entwicklungsprozess und auch zum zielgerichteten und passgenauen Design der letztlich im Fahrzeug verbauten Software. Für die Gestaltung der COQOS-Umgebung wurden ähnliche Anforderungen gestellt wie an COQOS selbst.
Die Tools sollten modular, vielseitig einsetzbar und erweiterbar sein und auf einer am Markt weit verbreiteten Basis beruhen. Neben einfacher Konfigurierbarkeit steht vor allem auch die Unterstützung geforderter Entwicklungsmethoden im Vordergrund. So wurde auf Basis von Java und Eclipse die von AUTOSAR definierte Methode zur Gestaltung der Basis-Software in der Werkzeugkette abgebildet. Da mit der COQOS-Entwicklungsumgebung jedoch nicht nur AUTOSAR-Software entwickelt werden soll, sondern auch eine Infotainment-Plattform, wurden die gedanklichen Ansätze von AUTOSAR in diesen Bereich weiterentwickelt. Die Zuordnung in die verschiedenen Bereiche übernimmt die Entwicklungsumgebung ebenso wie die Zuordnung der erforderlichen Subfunktionen. Als erstes Modul einer kundenfertigen Lösung der COQOS-Entwicklungsumgebung steht mit QONFORMAT ein Tool zur Verfügung, mit dem die AUTOSARKonformität von Basis-Software-Modulen nachgewiesen werden kann. Böhm, Morich, Thiebaut/sj
- Infotainment unter AUTOSAR
- Infotainment unter AUTOSAR
