AUTOSAR - AUTomotive Open System ARchitecture

Olá caro leitor, tudo bem? Neste artigo pretendo apresentar o AUTOSAR, demonstrar de maneira bem simples, como é formada a arquitetura de sistema automotivo e descrever de maneira simples o problema que o AUTOSAR veio resolver.

 

Introdução 

 

Cada vez mais a quantidade de dispositivos embarcados vem aumentando em um automóvel. E cada vez mais eletrônica vem ocupando papel de destaque em veículo. Os primeiros dispositivos eletrônicos (ou ECU - Engine Control Unit) de destaque, empregados em automóveis, são: os módulos de injeção eletrônica (ECM - Engine Control Module), painéis de instrumentos (IPC - Instruments Panel Cluster) e depois surgiu o computador de bordo (BCM - Body Computer Module).

 

Os automóveis atuais são compostos por vários módulos eletrônicos (ECU), tais como ECM, IPC, BCM, DCU (Door Control Unit), BMS (Battery Management System), BCM (Brake Controle Module) e entre outros, espalhados em todo o perímetro do veículo. E estão todos conectados, formando uma rede, utilizando diversos protocolos de comunicação, e os principais são: CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network) e FlaxRay. O AUTOSAR tem como missão ser plataforma que vai integrar tudo isso, mantendo a padronização e proporcionando a interoperabilidades de todo esse conjunto de sistemas.

 

AUTOSAR - Core Partners and Partners
AUTOSAR - Core Partners and Partners

 

AUTOSAR

 

O AUTOSAR (AUTmotive Open System ARchitecture) é uma iniciativa de padronização dos principais fabricantes e fornecedores automotivos que foi fundada no outono de 2003. O AUTOSAR é uma parceria de desenvolvimento mundial de fabricantes de veículos, fornecedores, prestadores de serviços e empresas da área de eletrônica automotiva, semicondutores e software. O AUTOSAR tem como objetivo o gerenciamento da complexidade da arquitetura E/E (Elétrica / Eletrônica) integradas por meio do aumento de reutilização e troca de Módulos de Software entre OEM’s (Original Equipment Manufacturer - Fabricante Original do Equipamento) e fornecedores. Visando padronizar a arquitetura de software dos módulos.

 

Aims and benefits of using AUTOSAR

 

Arquitetura AUTOSAR

 

No algoritmo que é implementado, as funcionalidades do automóvel são encapsuladas em componentes de software. E a padronização de interface é essencial para garantir escalabilidade e transferência de funções.

 

Arquitetura AUTOSAR

 

O conceito fundamental no designer do AUTOSAR é separação entre aplicação e a infraestrutura. Uma aplicação no AUTOSAR nada mais é do que um conjunto de AUTOSAR SW-C interconectados.

 

AUTOSAR SW-C (Software Components)

 

O AUTOSAR Software Components, é local onde são encapsulados as funcionalidades da aplicação. Um SW-C pode ser um pequeno algoritmo, como por exemplo gateway de sinais físico para rede CAN ou um grande algoritmo que contém uma toda uma funcionalidade do automóvel.
Outra característica do Software Components é seu comportamento “Atômico”. Atômico significa que o AUTOSAR SW-C não pode ser distribuído ao longo de várias ECUs.

 

SW-C Description

 

Como já foi dito, uma aplicação no AUTOSAR é conjunto de Software Componentes interconectadas. O Software Components Description fornece as interface e todos os recursos para a integração dos componentes. Além de descrever todo o formato do AUTOSAR SW-C.

 

Software Components Description

 

Virtual Functional Bus - VFB

 

O VFB é todo aparato de comunicação entre as interface do Software Components com Software Basic fornecidos pelo AUTOSAR em nível abstrato. O Virtual Functional Bus é a abstração das interconexões dos AUTOSAR SW-C de todo o automóvel, assim toda a comunicação entre os Software Components é feito por meio desse barramento virtual.

 

Virtual Function Bus

 

System Constraint and ECU Descriptions

 

Tem como objetivo integrar os AUTOSAR SW-C em uma rede de ECUs, fornecendo descrição para todo o sistema completo, bem como todos os recursos e configurações das ECU.

 

Mapping on ECUs

 

A AUTOSAR define a metodologia e o suporte de ferramentas necessários para reunir as informações dos vários elementos de descrição, a fim de construir um sistema concreto de ECUs. Isso inclui especialmente a configuração e a geração do ambiente de tempo de execução e do software básico em cada ECU.

 

Runtime Environment (RTE)

 

O RTE (Runtime Environment) do AUTOSAR é o elo de ligação entre o Software Components com o Basic Software. Do ponto de vista do AUTOSAR SW-C, o RTE que implementa a funcionalidade do Virtual Functional Bus em uma ECU.

 

Runtime Environment

 

O RTE atua como um centro de comunicação para troca de informação entre os SW-C interno a própria ECU, quanto para as demais ECUs do veículo. Disponibilizando uma abstração de comunicação para os Software Components, fornecendo as mesmas interfaces e serviços, canais de comunicação entre ECUs utilizando diversos protocolos, tais como; CAN, LIN, Flexray e entre outros.

 

Basic Software

 

O Basic Software a camada de software que contém as funcionalidade do hardware da ECU. O Basic Software é composto por:

 

Basic Software

 

Services

 

Os serviços do sistemas são composto por; protocolos de diagnóstico, gerenciamento de memória.

 

Communication

 

É camada responsável pela comunicação (CAN, LIN, FlexRay e outros), gerenciamento de I/Os e o gerenciamento de rede.

Operating System

 

O OSEK OS padrão (ISO 17356-3) é usado como base para o sistema operacional AUTOSAR.

 

Microcontroller Abstraction

 

É camada de software de mais baixo, onde é contém os driver de acesso os periféricos do microcontrolador e a memória externa mapeada pelo o dispositivos.

 

ECU Abstraction

 

Camada de software que fornece as interfaces dos sinais elétricos da ECU, com objetivo de dissociar a camada de software que contém a aplicação de todas as dependência de hardware subjacentes.

 

Complex Device Driver (CDD)

 

O CCD é camada de software com menor grau de acoplamento, dedicado para aplicações críticas onde é necessário acesso direto ao hardware. O principal requisito do Complex Device Driver é a utilização da interface para se conectar se a infraestrutura do AUTOSAR, que precisam obedecer às especificações das interfaces do AUTOSAR.

 

Conclusão

 

Esse artigo tem como objetivo de trazer uma visão geral sobre AUTOSAR, principalmente para os profissionais que tenha interesse de trabalhar com desenvolvimento sistema embarcados automotivos. Nas referência deste artigo possui vários links para você que gosto desse tema por se aprofundar mais no assunto. 
O que você achou? Você trabalha ou já trabalhou com AUTOSAR? Deixe o seu comentário a abaixo.

 

Referencia 

 

Imagem de destaque

https://assets.vector.com/cms/_processed_/7/6/csm_PREEvision_graphic_stage-header_AUTOSAR_01_b55cd5c696.jp​g

 

Imagem VFB

https://image.slidesharecdn.com/23792-150225081346-conversion-gate01/95/how-fit-is-autosar-for-multicore-systems-4-638.jpg?cb=1424852196

 

An introduction to AUTOSAR
https://retis.sssup.it/sites/default/files/lesson19_autosar.pdf

 

Technical Overview
https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/3-0/AUTOSAR_TechnicalOverview.pdf

 

AUTOSAR
https://www.autosar.org/

 

AUTOSAR Introduction
https://www.autosar.org/fileadmin/ABOUT/AUTOSAR_Introduction.pdf

 

DISSERTAÇÃO: UM ESTUDO DA APLICAÇÃO DO PADRÃO AUTOSAR PARA DESENVOLVIMENTO DE FUNÇÕES EM SISTEMAS EMBARCADOS AUTOMOTIVOS
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/2727/1/PG_PPGEE_M_Neme%2C%20Jo%C3%A3o%20Henrique%20Zander_2017.pdf

 

Implementação de padronização AUTOSAR para arquiteturas elétricas utilizadas em países emergentes
https://maua.br/files/monografias/completo-implementacao-padronizacao-autosar-161651.pdf

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Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

Evandro Teixeira
Desenvolvedor de Sistemas Embarcados. Sou formado Técnico em Instrumentação e Automação Industrial/Mecatrônica pelo Colégio Salesiano Dom Bosco de Americana-SP, cursei o Engenharia Elétrica com Ênfase em Eletrônica pela UNISAL Centro Universitário Salesiano de São Paulo e atualmente estou cursando Superior de Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas pela UNIP Universidade Paulista.

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