Moderne Fahrzeuge integrieren in der Regel über 100 Millionen Codezeilen. Das macht das Einhalten von Qualität und Bezahlbarkeit zu Prioritäten und zur besonderen Herausforderung.

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Welche Vorteile CI/CD für Automotive DevOps bietet

Bei der Entwicklung von Testsystem-Prototypen steht eine schnelle, kostengünstige Reproduzierbarkeit oft im Hintergrund. Hier setzt SMART TESTSOLUTIONS mit seinem Service „Productizing“ an. Ziel ist die Überführung von Prototypen in Serienprodukte.

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SMART Productizing entwickelt Testsystem-Prototypen zur Serie

 Das neue R-Car Software Development Kit (SDK) von Renesas ist eine Softwareplattform, die eine schnellere und einfachere Softwareentwicklung und -validierung für intelligente Kamera- und automatisierte Fahranwendungen in Personen-, Nutz- und Geländefahrzeugen ermöglicht. 

16:9

Deep Learning

Datenanalyse

Beschleunigte Deep-Learning-Entwicklung für automatisierte Fahranwendungen

dSpace Simulatoren sichern die kommende Fahrzeuggeneration der BMW Group exklusiv ab. Damit führen dSpace und die BMW Group ihre langjährige Partnerschaft im Bereich Simulation und Validierung fort.

„Dass die BMW Group bei der Entwicklung der nächsten Fahrzeuggeneration erneut auf unsere Expertise setzt, freut uns sehr. Und es ist gleichzeitig Ansporn für dSPACE, die langjährige Partnerschaft und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit der BMW Group weiter zu verstärken und zu vertiefen“, erklärte Martin Goetzeler, CEO der dSpace Gruppe.

Simulation

Software

dSpace Simulatoren sichern kommende Fahrzeuggenerationen der BMW Group exklusiv ab

Die waveBEE plus 8 von Nordsys ist die erste Entwicklungs- und Kommunikationsplattform mit Dreifach-Konnektivität für die Serienentwicklung von V2X-Applikationen. Diese unterstützt sowohl den V2X Standard ITS-G5 IEEE 802.11p als auch C-V2X nach 3GPP PC5 Sidelink und Uu-Mode in einem einzigen Gerät.

Connectivity (Bussysteme, Telekommunikation, 4G / 5G, WLAN)

Modulare Hardwareplattform mit dynamischer Umschaltung der Funkmodi

dSpace hat die Simulations- und Validierungslösung Simphera für die Automobilentwicklung vorgestellt.

Simphera unterstützt Entwickler und Absicherungsingenieure durch die Bereitstellung von drei Lösungsbausteinen, die nahtlos ineinandergreifen.

Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren

Hochskalierbare Simulation und Validierung

Mit dem Serviceprodukt Vehicle Systems Solutions (VSS) bietet Bosch Engineering den gesamten Konzeptions- und Entwicklungsprozess eines Fahrzeugs aus einer Hand an. Der Baustein Feature Based Development erhöht dabei Effizienz und Synergiepotenziale in der Funktionsentwicklung.

Mit der Entwicklungsmethodik Vehicle Systems Solutions bietet Bosch Engineering den gesamten Konzeptions- und Entwicklungsprozess eines Fahrzeugs aus einer Hand an.

Energiemanagement / Ladetechnik

Mobilität

Elektromobilität

OEM Supplier

Feature Based Development:  Effizienter vom Konzept zur Serienreife

Dieses Jahr ist ein Prüfstein für automatisierte Fahrzeuge. Es wird zeigen,  wie schnell sich die Technologie im nächsten Jahrzehnt am Markt durchsetzen wird. Schon heute fahren in den USA auf Teststrecken autonome Taxis, auch  in Deutschland gibt es in Hamburg und im Dreiländereck Teststrecken und ab 2022 sollen autonome Fahrzeuge in Deutschland auf festgelegten Strecken  am Verkehr teilnehmen können. Doch vom fahrerlosen autonomen Traum sind viele Hersteller noch weit entfernt.

Der Traum vom  autonomen Fahren

Die Automobilindustrie wandelt sich: elektrifizierte Antriebsstränge, vernetzte und autonome Funktionen, neue Automobilhersteller. Verbraucher profitieren von mehr Funktionen im Fahrzeug, die über dessen Lebensdauer fortlaufend verbessert werden. Für Automobilhersteller bedeutet das, dass sie über Technologie, Ressourcen und Fähigkeiten verfügen müssen, um diese Funktionalitäten wirtschaftlich ins Fahrzeug zu bringen – und um darüber hinaus eine Geschäftsbeziehung mit dem Fahrzeugbesitzer über die gesamte Lebensdauer seines Autos zu pflegen.

Software-definierte Fahrzeuge sind die Zukunft

Vector kooperiert ab sofort mit Somit Solutions, Experte für Aftersales-Lösungen.

Vector und Somit Solutions kooperieren, um Engineering mit Aftersales zu verbinden.

Vector und Somit Solutions verbinden Engineering mit Aftersales

Die virtuelle Eventreihe von Softing Automotive geht in die nächste Runde: Am 20. und 21. Oktober 2021 lädt Softing ein zur nächsten digitalen Automotive Convention.

PC-Messtechnik

Messtechnik

Datenlogger

Elektrische / Magnetische Messtechnik

Softing lädt ein zur virtuellen „Softing Automotive Convention | Autumn 2021“

dSpace stärkt seine Präsenz in Südkorea mit einer eigenen Landesgesellschaft, um Kunden optimal bei ihren immer komplexer werdenden Anforderungen zu unterstützen.

Mit der Gründung von dSpace Korea treibt das Unternehmen seine Internationalisierung weiter voran.

dSpace gründet neue Gesellschaft in Südkorea

Innovation, Qualität und Effizienz – Altair Lösungen für mobile Maschinen

Altair Engineering GmbH  

https://www.altair.de

Analysetools, FEM

HSC- / HPC-Bearbeitung

Spanende Verfahren

Industrie 4.0

Kalkulationssoftware für Formenbau

Konstruktionsbegleitende Kalkulation

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Mit PREEvision 10.0 bietet Vector ab sofort neue und flexible Gestaltungsmöglichkeiten für Entwickler von E/E-Systemen – unabhängig von Bustechnologien, Designkonzepten oder Entwicklungsprozessen.

Ab sofort stellt Vector Informatik die Version 10.0 der Entwicklungsumgebung für E/E-Systeme, PREEvision, bereit.

Kommunikationsdesigns flexibel entwickeln

Der Entwicklungsdienstleister Bosch Engineering hat zum 1. Oktober 2021 seine Führungsspitze neu aufgestellt.

Michael Englert (links), Gründer und Geschäftsführer von ITK Engineering, wird zum Jahresende in den Ruhestand gehen und das Unternehmen nach 27 Jahren verlassen. Zum 1. Oktober tritt Dr. Frank Schmidt (rechts), bislang Mitglied der Geschäftsführung von Bosch Engineering, seine Nachfolge an.

Bosch Engineering stellt Geschäftsführung neu auf

Implementierung einer AUTOSAR DDS-Netzwerkanbindung

Die AUTOSAR DDS-Netzwerkanbindung ermöglicht es, dass AUTOSAR Adaptive-Anwendungen mit DDS-Systemen zusammenarbeiten. Doch was ist die DDS-Netzwerkanbindung genau und welche Herausforderungen gibt es hier beim Mapping, der Speicherverwaltung und der Compliance?

Für Unternehmen im AUTOSAR-Umfeld sind zwei verschiedene Plattformen entstanden: AUTOSAR Classic und AUTOSAR Adaptive sowie der Foundation-Standard, der die Interoperabilität zwischen den AUTOSAR-Plattformen ermöglicht. Die Beteiligung des Software-Framework-Anbieters RTI an AUTOSAR Adaptive geht mittlerweile weit über die Veröffentlichung von Standards hinaus und umfasst sowohl die Zusammenarbeit mit AUTOSAR Software-Anbietern als auch die interne Entwicklung einer funktionsfähigen Implementierung des Funktionsclusters für das Kommunikationsmanagement, genannt ara::com.

Die Spezifikation, Verwaltung und Weiterentwicklung der DDS-Netzwerkanbindung (Data Distribution Service) ermöglicht es, dass AUTOSAR Adaptive-Anwendungen mit bestehenden und zukünftigen DDS-Systemen zusammenzuarbeiten können.

Innerhalb der AUTOSAR Adaptive-Plattform bietet das Funktionscluster für das Kommunikationsmanagement eine serviceorientierte Kommunikationsmodellierung und Infrastruktur. APIs auf Applikationsebene sind protokollunabhängig und basieren daher auf einer Middleware, die zwischen den APIs und den tatsächlich zugrunde liegenden Kommunikationstechnologien vermittelt (Bild 1). Solche Mappings werden im AUTOSAR-Sprachgebrauch als Netzwerkanbindungen bezeichnet und nur drei von ihnen sind standardisiert, nämlich DDS,  SOME/IP und die ·signalbasierte Kommunikation.

Das Entwerfen und Implementieren von Komponenten zur Netzwerkanbindung für AUTOSAR ist aufgrund diverser Design-Aspekte der AUTOSAR Adaptive Plattform generell eine komplexe Aufgabe: Es gibt keine standardisierte API-Schicht zwischen anwendungsbezogenen APIs und Komponenten zur Netzwerkanbindung, sodass bei der Implementierung spezieller Netzwerkanbindungen jede Integration etwas anders angegangen werden muss.

AUTOSAR verfügt über ein eigenes Typsystem, das orthogonale UML- und C++ – Programmiersprachen wiedergibt. Diese müssen von den Netzwerkanbindungen mit dem Typsystem und den Funktionen jeder zugrundeliegenden Kommunikationstechnologie, z. B. DDS-eigenen erweiterbaren Typen, abgeglichen werden.

Und AUTOSAR schreibt auch sehr spezifische Protokolle für den Objektlebenszyklus und die Speicherverwaltung vor, die wiederum mit den zugrunde liegenden Frameworks in der gekapselten Netzwerkanbindung abgeglichen werden müssen.

Mapping von DDS und dem AUTOSAR-Typsystem

Auch wenn die AUTOSAR-Typen relativ weit verbreitet sind und naturgemäß auf DDS-XTypes (Booleans, Numerics, Strings, Strukturen, Arrays, Sequenzen usw.) abgebildet werden, erfordert die eigentliche Integration die Zusammenführung der plattformspezifischen Module (PSM) für beide Typsysteme in den Programmiersprachen C und C++.

Im Folgenden geht es um die einzige von AUTOSAR unterstützte Sprachanbindung C++ (bis hin zu C++14), sowie die C-Sprache PSM von DDS (letztere aus Gründen, die noch deutlich werden). Ein einfaches Beispiel zeigt, wie ein simpler Point3D-Typ nach der Übersetzung von DDS-IDL oder DDS-XML nach C aussehen könnte:

Und dann nach der Übersetzung von AUTOSARs ARXML nach C++:

Das Ergebnis fällt identisch aus. Ist die Typkompatibilität von AUTOSAR/DDS also bereits eine klare Sache? Entwickelt man jedoch den Typenkatalog noch etwas weiter und gruppiert 3D Points zu Point-Clouds, die der Einfachheit halber als reine Arrays mit fester Länge angeordnet sind, würde das gemäß DDS C PSM so aussehen:

Der gleiche Typ (ein Point Array mit 1024 Elementen) würde in AUTOSAR Adaptive allerdings wie folgt erstellt werden:

typedef ara:: core::Array&lt;Point3D, 1024> PointCloud;

Hier wurden also ähnliche, aber nicht identische Typen erstellt. Tatsächlich erhält ara::core::Array&lt;> einige Semantiken der einfachen Array-Typen mit fester Länge (z. B. den indizierten Zugriff), fügt aber auch STL-ähnliche Semantiken wie begin() und end() Methoden hinzu und konvertiert nicht vorbehaltlos in einen Point3D Pointer. Diese Diskrepanz vergrößert sich bei anderen Typen, wie z. B. Strings und Vektoren, noch mehr.

In ara::com von RTI enthalten Implementierungstypen für strukturierte, benutzerdefinierte Typen über die AUTOSAR-Modellierung keine Wertefelder, sondern funktional kompatible Wrapper, die auf einen intern verwalteten „Backend-Speicher“ verweisen. Ein solcher Backend-Speicher könnte auf dem PSM der Adaptive Plattform (numerische C++-Standardtypen und ara::core-Containertypen) oder auf den automatisch generierten PSM-Typen von DDS aus DDS-IDL oder DDS-XML basieren.

Dieser Ansatz vereinfacht nicht nur die Integration mit Kommunikationsframeworks verschiedenster Art, sondern hält auch weitere Möglichkeiten für eine effiziente Speicherverwaltung und die Reduzierung und Eliminierung von Sample-Kopien beim Austausch von Daten offen.

Mit der beschriebenen Flexibilität der Datentyp-Struktur ergeben sich zwei Speicherverwaltungs-Strategien für Data Samples, die sich gegenseitig nicht ausschließen:

<ul><li>Instanzen des Implementierungstyps können direkt von der Anwendung gestapelt oder dem Heap zugewiesen werden. Dies veranlasst die interne Typ-Implementierung, die In-Memory-PSM-Typen von AUTOSAR zu verwenden. Bei der Übergabe an das zugrundeliegende Framework müssen diese Datentypen entsprechend dem gewünschten Zieldatenformat konvertiert und/oder serialisiert werden</li><li>Bei der Suche nach Zero-Copy-Datentransfers können Applikationen auch die Standardmethode Allocate() nutzen, die von Events und Field Notifiers bereitgestellt wird. In diesem Fall fragt die Netzwerkanbindung das zugrundeliegende Framework ein intern zugewiesenes Datenmuster „auszuleihen“. Es wird „zurückgegeben“, wenn es von der Applikation ausgefüllt und zurückgesendet wurde.</li></ul>

Letztere Strategie stellt einen Mechanismus dar, der größenunabhängige und zeitlich konstante Datentransfers in verschiedenen Szenarien ermöglicht.

Die Bewertung einer DDS-Implementierung als SEooC (Safety Element out of Context) in einem beliebigen ISO-26262 ASIL-Level stellt eine eigene Herausforderung dar, die RTI mit dem Connext Drive Produkt bereits adressiert. Angesichts der Vorgehensweise und des finanziellen Aufwands bei den Bewertungen der funktionalen Sicherheit kann es aus strategischer Sicht notwendig sein, die Funktionalität gegen die Größe der Codebasis und des Footprints einzutauschen. Solche Einschränkungen fließen in RTIs ara::com-Design-entscheidungen und in zukünftige AUTOSAR-Standards ein:

<ul><li> C ist die einzige DDS-Sprache, die PSM bei der Implementierung von DDS-Netzwerkanbindungen erlaubt. Das ermöglicht eine einfache Anpassung für DDS-Implementierungen verschiedener Varianten.</li><li>Die Unterstützung des Multi-Bindings ist erforderlich, da mehr als eine DDS-Netzwerkanbindung zur Verfügung stehen muss, um die erwähnte Vielfalt an DDS-Implementierungen zu unterstützen.</li><li>Ein schlankerer Ansatz für die Service-Erkennung und die Anbindungsfunktionen in der Spezifikation der AUTOSAR Adaptive DDS-Netzwerkanbindung besteht darin, allgemeine DDS-Funktionen wie Topics und Instanzen zu nutzen, die in den meisten DDS-Middleware-Implementierungen leichter zu finden sind. (oe)</li></ul>

Emilio Guijarro ist Automotive Applications Engineer Peter Schmuckermaier Senior Account Manager, beide bei Real-Time Innovations (RTI).

Ausgabenartikel

Bild 1: Die AUTOSAR Adaptive-Plattform definiert eine Reihe von Funktionsclustern, die vom Ausführungsmanagement über die Zeitsynchronisation, Überwachung und Diagnose bis hin zum Kommunikationsmanagement reichen.

Bild 2: Der DDS-Datenbus teilt ein gemeinsames Datenmodell mit anderen Systemen und Standards einschließlich AUTOSAR Classic und AUTOSAR Adaptive.

Hauptartikel

Emilio Guijarro ist Automotive Applications Engineer, Peter Schmuckermaier Senior  Account Manager, beide bei Real-Time Innovations (RTI).

ausgabe 02/2022

ausgabe 01/2022

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