软件定义汽车

Android Automotive OS (AAOS) 软件定义车辆 (SDV) 支持除信息娱乐之外的广泛汽车计算领域,例如仪表盘、车身控制和驾驶辅助。

AAOS 概览

车载信息娱乐系统 (IVI)

AAOS IVI 可提供极具吸引力且实用的车内娱乐和导航体验。

统一驾驶舱 (IVI / SDV)

AAOS 提供统一的驾驶舱解决方案,该解决方案整合了集群数据,可为信息娱乐系统和驾驶舱创建完整的座舱解决方案。

驾驶舱之外(IVI / SDV)

AAOS 可为车辆中的多个网域(例如底盘和车身)以及 ADAS 集成 (QM) 提供支持,从而打造个性化的体验。

图 1. SDV 的关键领域。

SDV 平台可解决现代车辆开发的核心挑战。 它基于无头内置 Android 堆栈,提供紧凑、高性能且可扩缩的软件基础。此堆栈深入到车辆架构中,可为车辆中的各种组件供电,包括座椅致动器、仪表板、温控系统、照明、摄像头、后视镜和遥测。

AAOS SDV 核心是一个基于 Android 的轻量级操作系统,它包含用于通信、诊断和软件更新的低级汽车专用框架。这些框架可让 AAOS SDV 为不同的车辆控制器供电,例如核心计算、车身控制和集群域。

AAOS SDV 平台还包括显示安全框架,用于实现仪表板应用,例如可听到的铃声、监管摄像头和与 AAOS IVI 内容无缝融合的复杂图形。显示安全功能包括安全设计工具链和参考安全监控器,可让 OEM 通过使用汽车 SoC 的各种平台安全机制来满足功能安全要求。

AAOS SDV 简介

AAOS SDV 在汽车片上系统 (SoC) 上的多虚拟机环境中运行,通常与 IVI 系统并排运行。AAOS SDV 是一种无头 Android 实例,可利用 VirtIO 驱动程序实现虚拟化。借助此架构,同一系统映像可以在基于云的虚拟环境(如 Cuttlefish)中运行,也可以在目标硬件上任何符合 VirtIO 标准的虚拟机监控程序上运行。AAOS SDV 为车辆功能提供了一个标准化、可更新且安全的平台。

AAOS 环境

图 2. AAOS 环境。

主要功能

本部分介绍了 AAOS SDV 的主要功能。

基于云的开发(数字孪生体)

AAOS SDV 旨在 Cuttlefish 虚拟设备上运行,让您可以在云端或本地机器上创建车辆计算环境的数字孪生体。借助此数字孪生体,您可以在实体硬件推出之前开发和测试车辆软件(从单个服务到多虚拟机互动),从而缩短上市期。

主要组件:

  • Cuttlefish:模拟多虚拟机 SDV 环境。
  • Android Studio for Platform (ASfP):提供基于 Rust 的服务开发和部署到 Cuttlefish 的工具。

仪表板和混合关键性渲染

AAOS SDV 支持需要混合关键性渲染的应用场景,例如数字仪表板,该仪表板可显示安全关键信息(如警告灯 [指示灯])以及丰富的图形内容。此渲染需要在车辆启动序列的早期阶段可用。

主要组件:

  • SDV 媒体:在非 IVI 虚拟机中启用图形和媒体功能。
  • 显示安全:为关键集群信息和指示灯提供功能安全的早期启动渲染路径。

汽车服务集成和通信

该平台使用面向服务的架构 (SOA) 简化了与现有车辆网络架构的集成。这包括虚拟机间通信、服务生命周期管理以及与其他 ECU 上的服务进行通信。

主要组件:

  • SDV 核心操作系统:为核心服务提供无头 Android 实例:
    • 虚拟机间通信
    • 服务发现和管理
    • 系统更新和电源管理
    • 诊断、配置和校准服务的集成点
  • SOME/IP 代理:支持使用基于 IP 的可扩展面向服务的中间件 (SOME/IP) 在 SDV 服务与外部 ECU 服务之间进行通信。

设备端数据处理

AAOS SDV 包含用于设备端数据收集和边缘处理的框架。

主要组件:

  • SDV 遥测:支持动态配置,可促进设备端数据收集和边缘处理,以实现车辆到云端的服务。

发布基准和平台矩阵

下表总结了 Android 17 (26Q2) 及后续平台更新中 AAOS SDV 的公开 Android 开源项目 (AOSP) 发布基准、执行配置文件和技术堆栈:

“平台”维度 公开的 AOSP 基准规范 主要入口点
发布基准 Android 17(26Q2 AOSP 发布基准,在后续季度和年度平台更新中向前兼容)。 软件定义车辆使用入门
执行配置文件(客户虚拟机) 包含 SDV Core(无 JVM 的无头 Android 虚拟机)、SDV Media(驾驶舱图形和运行 Display Safety、HAR 和 Safety Monitor 的虚拟机)和 SDV IVI(Android Automotive 信息娱乐和 DriverUI 集群虚拟机)的多虚拟机 VirtIO 架构。 AAOS SDV 系统架构
服务接口和代码生成 在 VSIDL (.vsidl) 和 Protocol Buffers (.proto) 中定义的声明性、传输无关的架构,由 vsidlc 编译为中间件和客户端库绑定。 VSIDL 和中间件概览
虚拟机间和跨 ECU 传输 通过 VirtIO 套接字 (vsock) 或以太网进行内部 SDV Comms;通过 SOME/IP 等协议(使用 SOME/IP broker 和 ISomeIpStack 稳定 AIDL 接口)进行外部 ECU 通信;通过 ISdvGateway 进行 IVI VHAL 桥接。 SOME/IP 集成概览和在 IVI 上使用 SDV 网关
打包和运行时代理 由 Orchestrator、Service Discovery、Health Monitor、Update Manager 和 Vehicle Mode and Power Management (VPM) 代理按虚拟机管理的独立可更新 .apex 服务软件包。 逻辑架构和 AAOS SDV 术语和词汇表

开始使用

如需详细了解开发环境设置、构建说明和服务软件包工作流,请参阅软件定义型汽车使用入门。