Das Software Defined Vehicle (SDV) von Android Automotive OS (AAOS) unterstützt eine Vielzahl von Automotive-Computing-Bereichen, die über das Infotainment hinausgehen, z. B. Kombiinstrumente, Karosseriesteuerungen und Fahrassistenzsysteme.
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Infotainment (IVI) AAOS IVI bietet ansprechende und nützliche Unterhaltungs- und Navigationsfunktionen im Auto. |
Unified Cockpit (IVI / SDV) AAOS bietet eine einheitliche Cockpit-Lösung, die Clusterdaten einbezieht, um eine vollständige Kabinenlösung für Infotainment und Cockpit zu erstellen. |
Beyond the Cockpit (IVI / SDV) AAOS unterstützt mehrere Bereiche im Auto, z. B. Fahrwerk und Karosserie sowie die ADAS-Integration (QM), um personalisierte Erlebnisse zu schaffen. |
Abbildung 1. Wichtige SDV-Bereiche.
Die SDV-Plattform adressiert die zentralen Herausforderungen der modernen Fahrzeugentwicklung. Es bietet eine kompakte, leistungsstarke und skalierbare Softwaregrundlage, die auf einem integrierten Android-Stack ohne Benutzeroberfläche basiert. Dieser Stack reicht tief in die Fahrzeugarchitektur hinein, um Komponenten im gesamten Fahrzeug zu steuern, darunter Sitzstellglieder, Kombiinstrumente, Klimaanlage, Beleuchtung, Kameras, Spiegel und Telemetrie.
Der AAOS-SDV-Core ist ein schlankes, Android-basiertes Betriebssystem, das Low-Level-Frameworks für die Kommunikation, Diagnose und Softwareupdates enthält, die speziell für Fahrzeuge entwickelt wurden. Mit diesen Frameworks kann AAOS SDV verschiedene Fahrzeugsteuerungen wie Core Compute, Karosseriesteuerungen und Clusterdomains steuern.
Die AAOS-SDV-Plattform umfasst auch das Display Safety Framework für die Implementierung von Kombiinstrument-Anwendungen wie akustische Signale, gesetzlich vorgeschriebene Kameras und komplexe Grafiken, die sich nahtlos in AAOS-IVI-Inhalte einfügen. Display Safety umfasst eine Toolchain für das Sicherheitsdesign und einen Referenz-Sicherheitsmonitor, mit denen OEMs die Anforderungen an die funktionale Sicherheit erfüllen können, indem sie die verschiedenen Sicherheitsmechanismen der Plattform von Automotive-SoCs nutzen.
Einführung in AAOS SDV
AAOS SDV wird in einer Multi-VM-Umgebung auf einem Automotive-System-on-Chip (SoC) ausgeführt, in der Regel zusammen mit einem IVI-System. AAOS SDV ist eine Headless-Android-Instanz, die Virtualisierung mit VirtIO-Treibern nutzt. Mit dieser Architektur kann dasselbe System-Image in cloudbasierten virtuellen Umgebungen wie Cuttlefish oder auf jedem VirtIO-kompatiblen Hypervisor auf der Zielhardware ausgeführt werden. AAOS SDV bietet eine standardisierte, aktualisierbare und sichere Plattform für Fahrzeugfunktionen.
Abbildung 2: AAOS-Umgebung.
Hauptmerkmale
In diesem Abschnitt werden die wichtigsten Funktionen des AAOS-SDV beschrieben.
Cloudbasierte Entwicklung (digitaler Zwilling)
AAOS SDV ist für die Ausführung auf dem virtuellen Cuttlefish-Gerät konzipiert. So können Sie einen digitalen Zwilling von Fahrzeug-Computing-Umgebungen in der Cloud oder auf lokalen Computern erstellen. Mit diesem digitalen Zwilling können Sie Fahrzeugsoftware (von einzelnen Diensten bis hin zu Interaktionen mit mehreren VMs) entwickeln und testen, bevor physische Hardware verfügbar ist. Das beschleunigt die Markteinführung.
Wichtige Komponenten:
- Cuttlefish: Emuliert die SDV-Umgebung mit mehreren VMs.
- Android Studio for Platform (ASfP) IDE: Bietet Tools für die Entwicklung von Rust-Dienst-Bundles, die VSIDL-Bearbeitung und die APEX-Bereitstellung auf Cuttlefish. Weitere Informationen finden Sie unter IDE für die SDV-Entwicklung einrichten und in der Dokumentation zu Android Studio for Platform.
Kombiinstrument und Rendering mit gemischter Kritikalität
AAOS SDV unterstützt Anwendungsfälle wie digitale Kombiinstrumente, die ein Rendering mit gemischter Kritikalität erfordern. Dabei werden sicherheitskritische Informationen wie Warnleuchten (Kontrollleuchten) zusammen mit umfangreichen grafischen Inhalten angezeigt. Dieses Rendering muss früh im Bootvorgang des Fahrzeugs verfügbar sein.
Wichtige Komponenten:
- SDV Media: Ermöglicht Grafik- und Medienfunktionen in einer Nicht-IVI-VM.
- Display Safety: Bietet funktional sichere Rendering-Pfade für die frühe Startphase für wichtige Clusterinformationen und Kontrollleuchten.
Integration von und Kommunikation mit Diensten im Auto
Die Plattform erleichtert die Integration in bestehende Fahrzeugnetzwerkarchitekturen mithilfe einer serviceorientierten Architektur (SOA). Dazu gehören die Kommunikation zwischen VMs, die Verwaltung des Dienstlebenszyklus und die Kommunikation mit Diensten auf anderen ECUs.
Wichtige Komponenten:
- SDV Core OS:Stellt eine monitorlose Android-Instanz für Kerndienste bereit:
- Kommunikation zwischen VMs
- Service Discovery und Verwaltung
- Systemupdates und Energieverwaltung
- Integrationspunkte für Diagnose-, Konfigurations- und Kalibrierungsdienste
- SOME/IP-Broker: Unterstützt die Kommunikation zwischen SDV-Diensten und externen ECU-Diensten über skalierbare serviceorientierte Middleware über IP (SOME/IP).
Datenverarbeitung auf dem Gerät
AAOS SDV umfasst Frameworks für die Datenerhebung auf dem Gerät und die Edge-Verarbeitung.
Wichtige Komponenten:
- SDV-Telemetrie: Ermöglicht die Datenerhebung auf dem Gerät und die Edge-Verarbeitung für Vehicle-to-Cloud-Dienste, mit Unterstützung für dynamische Konfiguration.
Release-Baseline und Plattformmatrix
In der folgenden Tabelle sind die öffentliche AOSP-Release-Baseline (Android Open Source Project), die Ausführungsprofile und der technische Stack für AAOS SDV für Android 17 (26Q2) und nachfolgende Plattformupdates zusammengefasst:
| Dimension „Plattform“ | Öffentliche AOSP-Basisspezifikation | Primärer Einstiegspunkt |
|---|---|---|
| Release-Baseline | Android 17 (26Q2 AOSP-Release-Baseline, aufwärtskompatibel mit nachfolgenden vierteljährlichen und jährlichen Plattformupdates). |
Erste Schritte mit softwarebasierten Fahrzeugen |
| Ausführungsprofile (Gast-VMs) | Multi-VM-VirtIO-Architektur, bestehend aus SDV Core (headless Android-VM ohne JVM), SDV Media (Cockpit-Grafik und Display Safety mit HAR und Safety Monitor) und SDV IVI (Android Automotive-Infotainment und DriverUI-Cluster-VM). |
AAOS-SDV-Systemarchitektur |
| Dienstschnittstellen und Codegenerierung | Deklarative, transportunabhängige Schemas, die in VSIDL (.vsidl) und Protokollzwischenspeichern (.proto) definiert und von vsidlc in Middleware- und Clientbibliotheksbindungen kompiliert werden. |
VSIDL und Middleware – Übersicht |
| VM-übergreifende und ECU-übergreifende Transporte | Interne SDV Comms über VirtIO-Sockets (vsock) oder Ethernet; externe ECU-Kommunikation über Protokolle wie SOME/IP (mit der stabilen AIDL-Schnittstelle SOME/IP broker und ISomeIpStack); IVI-VHAL-Bridging über ISdvGateway. |
SOME/IP-Integration – Übersicht und SDV-Gateway auf IVI verwenden |
| Verpackungs- und Laufzeit-Agents | Unabhängig aktualisierbare .apex-Dienstpakete, die pro VM von den Agents Orchestrator, Service Discovery, Health Monitor, Update Manager und Vehicle Mode and Power Management (VPM) verwaltet werden. |
Logische Architektur und AAOS-SDV-Terminologie und -Glossar |
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