Entwicklung einer Basis-Applikation auf Grundlage der Adaptive-AUTOSAR Laufzeitumgebung

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Unternehmensvorstellung

1.2 Motivation

1.3 Aufgabenstellung

1.4 Aufbau der Arbeit

2 Einführung: AUTOSAR

2.1 Motivation

2.2 Ziele

2.3 Organisation

2.4 Vorteile von AUTOSAR

3 Classic AUTOSAR

3.1 Anwendungsbereich

3.2 Architektur

3.2.1 Application Layer

3.2.2 Runtime Environment

3.3 Basissoftware

3.3.1 Microcontroller Abstraction Layer

3.3.2 ECU Abstraction Layer

3.3.3 Services Layer

3.3.4 Complex Device Drivers

3.4 Methodik

3.5 Anwendungsschnittstellen

4 Adaptive AUTOSAR

4.1 Anwendungsbereich

4.2 Charakteristik

4.2.1 C++

4.2.2 Serviceorientierte Architektur

4.2.3 Parallelverarbeitung

4.2.4 Nutzung von Standards

4.2.5 Dynamik

4.2.6 Agilität

4.3 Architektur

4.4 Adaptive Platform Foundation

4.4.1 Execution Management

4.4.2 Persistency

4.4.3 Operating System

4.4.4 Access Management

4.4.5 Communication Management

4.4.6 REST

4.4.7 Platform Health Management

4.4.8 Time Synchronization

4.4.9 Cryptography

4.4.10 Logging and Tracing

4.5 Adaptive Platform Services

4.5.1 Diagnostics

4.5.2 Update and Configuration Management

4.6 Methodik und Manifest

4.6.1 Application Design

4.6.2 Application Manifest

4.6.3 Service Instance Manifest

4.6.4 Machine Manifest

4.7 SOME/IP

4.7.1 Middleware

4.7.2 Konzept

5 Classic vs. Adaptive

6 Hardware

7 Yocto Project

7.1.1 OpenEmbedded

7.1.2 Poky Linux

8 Umsetzung des Projektes

8.1 Build-System

8.1.1 Konfiguration

8.1.2 Rezepte

8.2 Basis-Applikation

8.2.1 Service Interface Description

8.2.2 Develop Software

8.2.3 Machine Manifest

8.2.4 Integrate Software

8.2.5 Service Instance Manifest

8.2.6 Realisierung der Anwendung

9 Zusammenfassung

10 Ausblick

Anhang A 1. Code 9

Anhang A 2. Workflow-Rezept

Anhang A 3. Interaktion der Dienste

Anhang A 4. Ausführung der Basis-Applikation

Anhang A 5. Workflow-OE

Anhang A 6. State Management

Zielsetzung & Themen

Ziel dieser Arbeit ist die fundierte Auseinandersetzung mit dem Adaptive AUTOSAR Standard durch die praktische Entwicklung einer Basis-Applikation, um ein tiefgreifendes Verständnis für die Architektur, die Funktionsgruppen und die serviceorientierte Kommunikation zu erlangen.

• Vergleich von Classic AUTOSAR und Adaptive AUTOSAR
• Einsatz und Konfiguration des Yocto Projects für Embedded-Linux-Systeme
• Implementierung einer serviceorientierten Basis-Applikation auf dem MinnowBoard
• Anwendung des SOME/IP-Middleware-Konzepts
• Verwaltung von Zuständen und Manifesten in der Adaptive Platform

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Diese Einleitung stellt das Unternehmen Lear Corporation vor, erläutert die Motivation für den Einsatz von Adaptive AUTOSAR und beschreibt den Aufbau sowie die Aufgabenstellung der vorliegenden Bachelorarbeit.

2 Einführung: AUTOSAR: Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die Entstehung, die Ziele und die Organisation der AUTOSAR-Entwicklungspartnerschaft sowie die grundlegenden Vorteile des Standards.

3 Classic AUTOSAR: Hier werden der Anwendungsbereich, das Schichtenmodell der Softwarearchitektur und die methodischen Entwicklungsschritte für Classic AUTOSAR detailliert behandelt.

4 Adaptive AUTOSAR: Dieses Kapitel führt in den neuen Adaptive AUTOSAR Standard ein, beschreibt dessen Charakteristika wie C++, SOA und Agilität sowie die Architektur, Funktionsgruppen und die Manifest-Methodik.

5 Classic vs. Adaptive: In diesem Kapitel werden die beiden AUTOSAR-Standards miteinander verglichen, um ihre komplementäre Natur und die Unterschiede in den Plattform-Technologien aufzuzeigen.

6 Hardware: Hier wird die verwendete Hardware, das MinnowBoard Max Turbot, vorgestellt und die Notwendigkeit bestimmter Schnittstellen für das Projekt begründet.

7 Yocto Project: Dieses Kapitel erläutert das für die Projektrealisierung eingesetzte Build-System Yocto Project, inklusive der Frameworks OpenEmbedded und Poky Linux.

8 Umsetzung des Projektes: Dieser Abschnitt beschreibt praxisnah die Konfiguration des Build-Systems sowie die detaillierte Entwicklung der Basis-Applikation vom Service Interface Design bis zur Implementierung.

9 Zusammenfassung: Das Fazit fasst die Kernergebnisse der Arbeit zusammen, insbesondere die Relevanz der beiden AUTOSAR-Standards für die Automobilindustrie und die gewonnenen Erkenntnisse bei der Implementierung.

10 Ausblick: Der Ausblick skizziert zukünftige Entwicklungen im Bereich Adaptive AUTOSAR und benennt Potenziale für weiterführende Forschungsarbeiten.

Schlüsselwörter

Adaptive AUTOSAR, Classic AUTOSAR, Softwarearchitektur, Yocto Project, Embedded-Linux, Serviceorientierte Architektur, SOA, SOME/IP, Middleware, Execution Manager, MinnowBoard, Basis-Applikation, Softwareentwicklung, Automobilindustrie, Manifest

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit beschäftigt sich mit dem neuen Standard Adaptive AUTOSAR und dem Ziel, durch die Entwicklung einer Basis-Applikation ein praktisches Verständnis für diese moderne Softwarearchitektur und deren Funktionsweise zu gewinnen.

Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?

Die zentralen Themen umfassen den Vergleich von Classic und Adaptive AUTOSAR, das Verständnis für serviceorientierte Architekturen (SOA), die Nutzung des Yocto-Build-Systems sowie die praktische Umsetzung einer Client-Server-Applikation.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Das Ziel ist das Kennenlernen und die praktische Anwendung der Adaptive-AUTOSAR-Laufzeitumgebung, um die Schichten und Funktionsgruppen des Standards in einem konkreten Entwicklungsszenario nachzuvollziehen.

Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?

Die Arbeit basiert auf einer Literaturrecherche zur AUTOSAR-Methodik und einer experimentellen, praxisorientierten Entwicklung einer Basis-Applikation auf einem MinnowBoard-System.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Einführung in beide AUTOSAR-Standards, die Vorstellung der Hardware und des Build-Systems sowie eine detaillierte Anleitung zur Umsetzung der Software-Komponenten.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Zu den prägenden Begriffen zählen Adaptive AUTOSAR, SOA, Yocto Project, Execution Management und Service Discovery.

Wie unterscheidet sich die Kommunikation in Adaptive AUTOSAR von der klassischen Variante?

Während Classic AUTOSAR primär auf signalbasierter Kommunikation für begrenzte Datenmengen ausgelegt ist, nutzt Adaptive AUTOSAR eine serviceorientierte Architektur (SOA), die flexiblere Protokolle wie SOME/IP und dynamische Dienste unterstützt.

Warum wurde das Yocto Project für die Projektrealisierung ausgewählt?

Das Yocto Project dient als robustes Build-Framework, um maßgeschneiderte Embedded-Linux-Systeme für die Zielhardware zu erstellen und so die Grundlage für die Ausführung der adaptiven Applikation zu schaffen.

Welche Rolle spielt der Execution Manager in Adaptive AUTOSAR?

Der Execution Manager ist eine zentrale Funktionsgruppe, die für das Hochfahren, Überwachen und Herunterfahren der Plattform und der darauf laufenden Anwendungen verantwortlich ist.