高級駕駛輔助系統(tǒng)下的AUTOSAR通信棧的優(yōu)化方法

本節(jié)介紹了有關(guān)我們論文的主要議題、AUTOSAR通信和優(yōu)化以及AUTOSAR測試的最新文獻。

3.1 AUTOSAR 通信

在Anna Arestova等人的工作中，他們解決了通信挑戰(zhàn)，并提出了AUTOSAR自適應(yīng)平臺、名為開放平臺通信統(tǒng)一架構(gòu)（OPC UA）的機器對機器通信技術(shù)和時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TN）的整合方法。通過結(jié)合使用TSN和OPC UA，通信開銷大大減少，實現(xiàn)了各種設(shè)備之間的靈活通信。

然而，只有當(dāng)數(shù)據(jù)流是安全的，通信優(yōu)化才是可靠的。Cinzia Bernardeschi等人提出了一種方法來檢查帶安全注釋的AUTOSAR模型中的數(shù)據(jù)安全流。這種方法是基于對信息流的分析和抽象的解釋。他們的研究工作旨在提高汽車通信的安全性，因為最近的研究認為，入侵者可以破壞現(xiàn)代汽車電子系統(tǒng)的可操作性。他們定義了解決網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)要求的AUTOSAR建模擴展，同時開發(fā)了一個代碼生成工具，該工具綜合了要使用的適當(dāng)服務(wù)。事實證明，這些自動生成的安全組件極大地減少了開發(fā)階段的常見錯誤。遵循相同網(wǎng)絡(luò)安全路徑， Pietro Biondi 等人提出了TOUCAN協(xié)議的概念驗證。該安全協(xié)議遵循AUTOSAR標準，旨在確保控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通信的安全。因此，該協(xié)議的目標是建立CAN幀的安全通信。該團隊學(xué)者認為，TOUCAN為CAN通信增加了安全性，同時對運行時間的影響可以忽略不計。在專業(yè)的汽車環(huán)境外測試該協(xié)議，進一步證明了TOUCAN協(xié)議的易用性。Haichun Zhang等人的另一項研究強調(diào)了CAN總線協(xié)議的脆弱性。為了評估安全風(fēng)險，我們提出了一個模擬惡意攻擊的車載CAN安全評估工具--CANsec。此外，即使在沒有提供車輛制造商信息的情況下，作者也證明了CANsec的作用。

汽車行業(yè)電子控制單元對計算能力的高需求催生了一種新的解決方案，以取代廣泛使用的單核處理器。因為具有更高的計算能力和能源效率，多核電子控制單元的使用迅速增加。因此，很多研究提出了基于AUTOSAR標準的優(yōu)化方法。為了最小化通信成本，Priyanshi Gupta等人提出了一種算法，用于在多核汽車嵌入式系統(tǒng)中高效映射AUTOSAR 可運行項。該解決方案旨在解決AUTOSAR定期運行項和任務(wù)的數(shù)據(jù)依賴所產(chǎn)生的通信開銷，試圖將可運行項從單核映射到多核。該算法是同質(zhì)多核系統(tǒng)的一個可能解。針對多核電子控制單元可運行到任務(wù)映射的優(yōu)化問題，Thomas Wilhelm和Raphael Weber提出了一個解決方案自動化兩個流程步驟，其中優(yōu)化了可運行任務(wù)映射的初始步驟和AUTOSAR平臺中的優(yōu)化步驟。通過使用約束編程，可以自動化平衡核心利用率，同時作者使用了進化算法來優(yōu)化已經(jīng)存在的配置。該論文還展示了AUTOSAR的隱性設(shè)計約束如何影響進化算法的建模。為了減少AUTOSAR中的繁忙等待，Robert Hottger等人提出了一個基于任務(wù)-釋放-Delta的可運行重新排序(TDRR)的概念。為了減少任務(wù)響應(yīng)時間，提高并行效率，改善時序可預(yù)測性，對一些AUTOSAR可運行項進行重新排序。他們的工作通過使用TDRR來執(zhí)行具有不同離線計算可運行順序的任務(wù)，成功地完全應(yīng)用于AMALTHEA模型。此外，工業(yè)用例的實驗證明了該解決方案能夠通過減少任務(wù)響應(yīng)時間來提高系統(tǒng)性能。在此基礎(chǔ)上, Sebastian Kehr 等人提出了一種延遲感知的并行化技術(shù)Parcus，它結(jié)合了可運行項和任務(wù)級并行。該技術(shù)被用于AUTOSAR遺留應(yīng)用程序的進行穩(wěn)健和具有能源感知的并行。此外，還提出了一種進化算法，以探索大量的調(diào)度可能性。考慮到延遲和處理器頻率，并行調(diào)度質(zhì)量指標對并行化的成功與否進行了量化。作者用一個真實的柴油發(fā)動機管理系統(tǒng)證明了Parcus技術(shù)的適用性。

優(yōu)化機會可以出現(xiàn)在任何方向，Qingling Zhao等人證明了這一點，在他們的論文中，優(yōu)化了具有混合臨界調(diào)度和搶占閾值的AUTOSAR模型的設(shè)計。由于混合臨界嵌入式系統(tǒng)的可調(diào)度性分析的發(fā)展，他們提出了兩種算法，PA-DMMPT 和 HeuPADMMPT。這兩種算法旨在以最小化系統(tǒng)堆棧內(nèi)存使用量的方式分配調(diào)度參數(shù)。使用隨機生成的混合臨界可運行集進行性能評估，結(jié)果表明該方法可以顯著降低系統(tǒng)內(nèi)存堆棧的使用。針對符合AUTOSAR標準的相同系統(tǒng)，Nesredin Mahmud等人的目標是優(yōu)化容錯嵌入式軟件應(yīng)用程序的分配。他們所提出的優(yōu)化基于一個整數(shù)線性編程模型，該模型在考慮到強加的時序和可靠性要求的情況下，使系統(tǒng)的總功耗最小。合成汽車應(yīng)用程序評價結(jié)果表明，該優(yōu)化方法可有效地應(yīng)用于中小型分布式容錯應(yīng)用，但不適用于復(fù)雜應(yīng)用。

為了實現(xiàn)對車載故障診斷系統(tǒng)的離線分析，Shilpa Raju等人提出了一種機制，用于建立車輛上記錄的故障數(shù)據(jù)的時間關(guān)系。由于車輛網(wǎng)絡(luò)由異構(gòu)的ECU組成，每個ECU都有自己的本地時間，因此故障數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)會導(dǎo)致不一致的結(jié)果。作者提出了一個同步的全局時間基準，為整個車輛網(wǎng)絡(luò)的公共時間戳提供了一個解決方案。在一個實際的硬件設(shè)置上進行的測試成功的實現(xiàn)了時間從站和時間主站之間的時間同步。

3.2 AUTOSAR 測試

隨著現(xiàn)代汽車上安裝的軟件組件數(shù)量的增加，軟件故障導(dǎo)致嚴重后果的概率也在增加。這些組件由數(shù)百萬行需要充分測試的代碼組成。為了測試AUTOSAR架構(gòu)中的這些軟件組件，測試人員采用了硬件在環(huán)模擬。然而，這些模擬有其自身的局限性，因為軟件組件不能在早期階段進行測試。針對汽車行業(yè)的功能安全，Jihyun Park和Byoungju Choi強調(diào)了基于AUTOSAR的軟件故障注入測試的重要性。這兩位學(xué)者提出了一種故障注入的方法，并定義了可能發(fā)生的軟件故障類型。這些故障可能是由于不同AUTOSAR層之間的調(diào)用關(guān)系而引起的。該方法應(yīng)用軟件開發(fā)過程中，可以注入基于AUTOSAR的汽車軟件的各種故障。此外，該解決方案是作為ASFIT實現(xiàn)的，并與現(xiàn)有的故障注入方法進行了比較。一家韓國汽車公司進行了一項實證研究，證實了該方法的卓越性。Kazuto Shigihara等人指出AUTOSAR實時操作系統(tǒng)模塊的測試面臨不同的挑戰(zhàn)，并引入了測試程序生成器來解決這些問題。測試AUTOSAR操作系統(tǒng)的面臨挑戰(zhàn)之一是需要大量的測試案例，從而導(dǎo)致的執(zhí)行耗時。在他們的研究中，闡明了更深層的挑戰(zhàn)，并引入了一種新的測試程序生成器。此外，為了解決非信任操作系統(tǒng)應(yīng)用程序的約束，他們開發(fā)了一個測試庫。通過對AUTOSAR操作系統(tǒng)的商業(yè)實現(xiàn)進行的測試，證明了該方法的有效性。

針對 AUTOSAR 中軟件在環(huán)的測試技術(shù)的差距，Sooyong Jeong 和 Woo Jin Lee提出了一種自動化測試技術(shù)。由于涉及到閉環(huán)控制和反饋機制，所以還沒有使用SiL模擬測試AUTOSAR組件的自動化技術(shù)，因而手動測試盛行。為了使用作為現(xiàn)有SiL模擬器集成的自動測試模塊，可以通過測試用例轉(zhuǎn)換方法，將包括閉環(huán)的測試用例轉(zhuǎn)換為時間形式。通過實例分析，驗證了他們所提出的自動化測試方法的效率和效果。按照類似的方法，Andrija Mihalj等人提出了一個現(xiàn)有的高級駕駛輔助系統(tǒng)環(huán)境測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)在AUTOSAR架構(gòu)的中間層為通信模擬創(chuàng)建了一個測試環(huán)境。該系統(tǒng)創(chuàng)建的生成器和測試環(huán)境被用來測試控制單元之間的通信。測試環(huán)境發(fā)生器實際上是一個基于Python的程序，用于處理ARXML。此外，通過使用不同的測試環(huán)境發(fā)生器配置，可以對ADAS系統(tǒng)的性能進行定性檢查。擬議的測試環(huán)境生成器由解析器、數(shù)據(jù)存儲器和生成器組成。然而，他們所進行的這些測試強調(diào)了未來工作的重要性，即需要加快執(zhí)行時間并引入穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲方法。

3.3 AUTOSAR遠程測試

現(xiàn)代汽車日益增強的連接性可以被視為汽車工業(yè)最令人矚目的方面之一。同時，通信技術(shù)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了巨大的潛力。AUTOSAR的存在結(jié)合將這兩個機遇結(jié)合到一起，提供了將現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合到現(xiàn)代汽車的機會。Marko Dragojevic′ 等人提出了一種利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠程診斷現(xiàn)代車輛的方法。他們使用已經(jīng)存在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來加強汽車中間件--自適應(yīng)AUTOSAR，以實現(xiàn)遠程診斷和監(jiān)測。該團隊所提出的架構(gòu)演示了如何利用簡化的功能，將物聯(lián)網(wǎng)輕松集成到自適應(yīng)AUTOSAR中。該研究的結(jié)論是，他們的解決方案會產(chǎn)生一定的開銷。然而，他們研究的目的是為了說明當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在汽車行業(yè)的可行性。為了升級基于物聯(lián)網(wǎng)解決方案的軟件， Stevan Stevic′ 等人介紹了他們將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與自適應(yīng) AUTOSAR 平臺結(jié)合的解決方案。該解決方案包括軟件架構(gòu)升級、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的云連接以及自適應(yīng)AUTOSAR堆棧的擴展。他們所選擇的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是OBLO，用作系統(tǒng)的后端部分，其允許對現(xiàn)代車輛進行空中更新(OTA)。新的自適應(yīng)AUTOSAR平臺與OBLO結(jié)合，針對解決有關(guān)更新昂貴和更新緩慢的問題。

隨著越來越多的雷達解決方案被引入到汽車應(yīng)用中，我們需要驗證這些方案符合標準，并確保性能。在Carlos Junio Rocha等人的論文中，他們提出了一種自動化的方法，可以在各種雷達裝置的生產(chǎn)單位進行空中測試和驗證。該方法不僅涵蓋了通過/失敗條件，而且還可用于確定雷達天線陣輻射圖。他們所展示的研究結(jié)果說明了在清潔和屏蔽的消聲環(huán)境中進行測試的重要性。Patrick Pelland等人提出了汽車測試環(huán)境中遇到的一些獨特挑戰(zhàn)。該團隊學(xué)者指出，傳統(tǒng)的空中技術(shù)不足以測試復(fù)雜的系統(tǒng)，如現(xiàn)代汽車。他們的論文結(jié)語表示，下一代汽車天線測量系統(tǒng)將用于空中測試和天線模式測量。未來，這些設(shè)施將配備定位系統(tǒng)，適用于帶有 OTA 測試設(shè)備的車輛，以幫助與相關(guān)的無線系統(tǒng)進行通信。Philipp Berlt等人強調(diào)了開發(fā)新的測試程序的重要性，因為如果射頻端口無法訪問，現(xiàn)有的測試程序就無法執(zhí)行。無線信息和車輛運行狀態(tài)之間的關(guān)系也突出了這一點。

Sreehari Buddappagari 等人在他們的論文中介紹了一個基于空中方法的完整測試系統(tǒng)，用于汽車雷達系統(tǒng)的安裝性能評估。由于雷達系統(tǒng)是自主和互聯(lián)駕駛技術(shù)的最重要的部分之一，其功能性能必須得到徹底驗證。但這種方法消耗資源較多，相關(guān)風(fēng)險較大。這項工作利用了一個示范性的交通場景，以驗證整個實施系統(tǒng)的性能。進行的測試取得了良好的效果，其模擬結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相似。同樣，Sreehari Buddappagari和hJayapal Gowdu等人將77GHz雷達視為自動駕駛的關(guān)鍵驅(qū)動力，并進一步強調(diào)了傳統(tǒng)測試的資源消耗，因為傳統(tǒng)測試必須由真實的測試駕駛員駕駛覆蓋數(shù)百萬公里的路程。該團隊所提出的解決方案旨在通過使用硬件在環(huán)模擬虛擬雷達環(huán)境來增強真實的現(xiàn)場測試。該解決方案允許在車輛上安裝待測雷達的情況下，模擬車輛各互聯(lián)子系統(tǒng)的響應(yīng)行為。空中方法允許在無需修改的情況下操作雷達傳感器，而虛擬環(huán)境有助于測試同一雷達傳感器的正確操作。該團隊成功地創(chuàng)建了一個整體的、可重復(fù)的、可靠的、可擴展的端到端測試概念。Michael Gadringer等人撰寫的文章模擬器的開發(fā)過程，該模擬器負責(zé)生成虛擬雷達目標，以測試雷達傳感器。正如之前的文章中所述，強調(diào)了廣泛使用的道路測試的風(fēng)險及其他相關(guān)風(fēng)險和資源消耗。雷達目標模擬器和負責(zé)生成模擬器輸入?yún)?shù)的軟件已經(jīng)被開發(fā)出來。該測試臺用于車輛在環(huán)測試，以模擬其在道路上的測試公里數(shù)。雷達目標模擬器的性能在實驗室和滾筒試驗臺上都得到了驗證。此外，這些學(xué)者對雷達傳感器潛在的未來發(fā)展進行了概述，指出這些趨勢將對他們研究的雷達目標模擬器系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響。

另一方面，Nils Hirsenkorn 及其團隊討論了模擬精度和虛擬傳感器的真實性的重要作用。他們的論文描述了一個汽車雷達傳感器的模擬方法，從波的傳輸開始，一直到中頻信號。為了獲得高保真度，天線功率圖、反射和光線發(fā)散都有考慮在內(nèi)。最后，該模型被部署在虛擬試駕中，這是一個詳細的駕駛模擬器，能夠呈現(xiàn)與現(xiàn)實測試類似的結(jié)果。為了給空中雷達傳感器測試提供低雜波環(huán)境，Muhammad Ehtisham Asghar等人經(jīng)過初步分析，提出了一種最佳吸收器配置。為了檢測測試設(shè)施中的雜波和不需要的散射，該學(xué)者利用了可編程的雷達手冊和具有熟知的參考雷達傳感器。通過對不需要的反射進行出色的檢測，證明了所提方法的效率。

3.4 雷達優(yōu)化

測試軟件管理器（TSM）的工作原理與RPM類似，都是基于需求-響應(yīng)原則。這個組件等待一個請求，以報文的形式在CAN總線上發(fā)送，在處理請求后，它決定哪個測試組件將檢查并啟動它。在RPM的場景中，它將比較RPM中發(fā)現(xiàn)的有效性模型和TSM中包含的有效性模型模型。有效性模型是一個預(yù)先確定的數(shù)值序列（圖4），分別寫在傳感器內(nèi)存以及RPM和TSM的儲存部分中。如果有效性模型相同，TSM將開啟RPM的啟動過程，包括將其從ROM復(fù)制到RAM并從RAM啟動。測試過程結(jié)束時，RPM將從傳感器內(nèi)存中刪除TSM。

圖 5 私有數(shù)據(jù)適配器模塊設(shè)計

PDA（圖6）使用專用軟件緩沖器來傳輸/接收每個報文，并以每60毫秒一次的速度循環(huán)運行。同時，它執(zhí)行報文的發(fā)送和接收，并通過RTE與其他SWC（如算法模塊）進行通信，或者直接與Pdu路由器進行通信。

圖 6?AUTOSAR開發(fā)流程中的PDA模塊

PDA SWC的結(jié)構(gòu)是基于幾個子模塊實現(xiàn)的，如每個報文的傳輸、每個報文的接收和PDA的具體功能。除了報文的傳輸和接收，PDA模塊還負責(zé)以下工作：

• 信號計算，這意味著對信號應(yīng)用一個因子和/或一個偏移量，以便在CAN/以太網(wǎng)上傳輸原始值，并在接收端去除它，以獲得其他swc所需的物理值；

  
  

• 范圍檢查，根據(jù)DBC中定義的范圍，和超出范圍的信號的默認值分配（最小值/最大值）；

  
  

• 對收到的報文進行端到端（E2E）保護，通過驗證數(shù)據(jù)完整性的CRC信號，和檢查報文是否丟失的計數(shù)器信號檢來完成。

為了避免CAN FD總線沖突，AUTOSAR通信棧使用了后期構(gòu)建可選變體，這些變體是為每個傳感器標識符定義的。在所有偶數(shù)變體（S0、S2等）上，報文命名以"_S0 "結(jié)尾。在所有其他變體上，報文的名稱以"_S1 "結(jié)尾。一個CAN總線上只連接兩個傳感器，因此每個報文只需要兩個不同的標識符。PDA負責(zé)讀取傳感器ID，并以相應(yīng)的Pdu句柄ID將報文傳送到Pdu路由器。由于以太網(wǎng)不依賴于報文的ID，在通信棧中只定義了"_S0 "報文，PDA發(fā)送它時不依賴于傳感器標識符。例如，當(dāng)傳感器ID = S0時，CAN幀信息為<報文名稱>_S0，而當(dāng)傳感器ID = S1時，CAN幀信息是<報文名稱>_S1，等等。對于以太網(wǎng)幀，所有ID的格式將是相同的，即<報文名稱>_S0。

4.3 測試傳感器的應(yīng)用程序

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圖 16?服務(wù)發(fā)現(xiàn)函數(shù)

請求的服務(wù)所屬的組的過濾功能將接收報文的內(nèi)容，然后檢查請求的服務(wù)是否存在。如果服務(wù)存在，則調(diào)用該服務(wù)，并在適當(dāng)?shù)臅r候，將從報文中提取的執(zhí)行參數(shù)發(fā)送給該服務(wù)。例如，這些執(zhí)行參數(shù)可以是由寫入服務(wù)寫入的值，或者是報文之間的時間間隔，以及所選通信通道的測試服務(wù)所要暫存的報文數(shù)量。根據(jù)其復(fù)雜性和可配置性，也有一些服務(wù)具有自己的過濾功能。

如果在處理請求的過程中，該請求確定是無效的，無論是由于報文內(nèi)容的結(jié)構(gòu)還是由于其不正確的值，處理都會停止，并通過發(fā)送一個否定報文包含來表明該請求是無效的，該否定報文包含與請求消息中遇到的錯誤相關(guān)的錯誤代碼。一旦被調(diào)用，該服務(wù)就試圖滿足請求。在成功的情況下，它將觸發(fā)發(fā)送一個包含服務(wù)結(jié)果的肯定報文。如果無法滿足請求，它就會觸發(fā)一個否定報文，其中包含與它無法滿足請求的原因有關(guān)的錯誤代碼。

本節(jié)實現(xiàn)了第4節(jié)中提出的研究方法的第6步和第7步。首先，通過雷達生產(chǎn)模式下的服務(wù)，調(diào)查了內(nèi)存使用和運行時間測量。此外，對通過Pdu 路由器實現(xiàn)PDA的解決方案和完全AUTOSAR解決方案進行了分析，并比較了這兩種解決方案的優(yōu)缺點。

5.1 內(nèi)存使用情況

實驗中使用的測試裝置是由該大學(xué)和當(dāng)?shù)匾患移嚬竞献鲃?chuàng)建的。將77Ghz雷達傳感器連接到公司總部的Arduino接口。因此，軟件開發(fā)人員或測試人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠程連接到Arduino接口。基于AUTOSAR方法實現(xiàn)了三種不同報文（不同類型）的傳輸，并與基于Pda通過Pdu 路由器方法實現(xiàn)相同報文的傳輸進行了比較：

簡單消息被命名為MessageOne，其長度為64字節(jié)。復(fù)雜消息被命名為MessageTwo，MessageTwo數(shù)據(jù)在一個周期內(nèi)最多可以發(fā)送40次。MessageTwo頭部報文的長度為24字節(jié)；MessageTwo數(shù)據(jù)報文的長度為64字節(jié)，而MessageTwo拖掛報文的長度為3字節(jié)。多路復(fù)用報文，命名為MessageThree，有四種不同的布局，每一種布局都是根據(jù)一個選擇器字段（復(fù)用器）來區(qū)分和傳輸?shù)摹Ｆ溟L度為20字節(jié)。

所有其他的報文都通過Pdu路由器模塊在PDA中實現(xiàn)。這兩種方法的區(qū)別在于以下文件中：

我們調(diào)查了RAM（EMEM）和ROM（程序閃存）的內(nèi)存使用情況，并對兩種解決方案進行了運行時測量。如第4.3節(jié)所述，RPM通過使用專用服務(wù)來進行這些測量。

表 1 列出了優(yōu)化解決方案（即通過 Pdu路由器實現(xiàn) PDA）的模塊使用結(jié)果，并與使用傳統(tǒng) AUTOSAR 解決方案（沒有實施優(yōu)化解決方案）的結(jié)果進行了比較。可以注意到，在采用通過Pdu路由器實現(xiàn)PDA情況下，Pda_Send的內(nèi)存用量低于完全 AUTOSAR 的情況。EMEM和程序閃存塊方面，也是同樣的結(jié)果。

通過Pdu路由器實現(xiàn)PDA解決方案的對象內(nèi)存使用結(jié)果與完全 AUTOSAR方案的對象內(nèi)存使用結(jié)果進行了比較，見表 2。可以注意到，在復(fù)雜的頭-數(shù)據(jù)-拖掛報文中取得了最大的改進，而在簡單報文和多路報文的情況下，通過Pdu優(yōu)化實現(xiàn)的PDA方案，ROM內(nèi)存的使用率得到了改善。

5.2?運行時間測量

在調(diào)試環(huán)境下，使用系統(tǒng)定時寄存器0（STM0）對每個報文傳輸連續(xù)三次（從啟動開始）的執(zhí)行運行時測量，具體如下：

在表3和表4中可以注意到，從運行時測量結(jié)果來看,PDA通過Pdu路由器的優(yōu)化方案對每個測試報文都有改進。此外，在執(zhí)行的每一次活動中，改進最明顯的是多路復(fù)用報文。

5.3?討論情況

本文的（RQ3）旨在從性能方面分析擬議的AUTOSAR通信優(yōu)化解決方案的收益。以往關(guān)于AUTOSAR雷達傳感器優(yōu)化的工作沒有解決本文提出的AUTOSAR層面的通信問題；因此，從文獻綜述中，我們參考了旨在衡量性能的評價方法。從之前的實驗中可以看出，通過Pdu路由器實現(xiàn)PDA的解決方案，其最大優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?zhí)行時間。事實證明，它比完全AUTOSAR解決方案要快得多。圖17中總結(jié)了結(jié)果，對于每種報文類型（X軸），給出了相應(yīng)的測量值（Y軸）。

圖 17 運行時測量結(jié)果比較

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在ROM內(nèi)存消耗方面，與完全AUTOSAR解決方案相比，通過Pdu路由器實現(xiàn)PDA優(yōu)化方案使用的內(nèi)存資源更少。完全AUTOSAR解決方案使用的內(nèi)存資源幾乎是后者的2倍。在圖18中，通過強調(diào)報文類型（X軸）和區(qū)段長度（Y軸）來展示這些結(jié)果。傳統(tǒng)AUTOSAR另一個可能的缺點是它對DBC布局的依賴性。隨著每次報文布局的變化（例如增加/刪除一個信號），必須更新相應(yīng)的軟件緩沖區(qū)。

圖 18 關(guān)于程序閃存的對象內(nèi)存使用情況的比較

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僅通過RTE與其他SWC和Com模塊的交互，代表了PDA SWC的抽象性，突出了完全AUTOSAR解決方案的主要優(yōu)勢。因此，這種通信方法以允許獨立于PDU手柄ID。此外，由于AUTOSAR通信棧代碼的維護只需要更少的努力，因此強調(diào)了完全AUTOSAR解決方案的另一個優(yōu)勢。如果通信棧需要改變，基于當(dāng)前的DBC，模塊會通過一個自動執(zhí)行的配置更新過程進行更新。當(dāng)一個新的報文被添加到DBC時，通過Pdu路由器實現(xiàn)PDA的解決方法意味著從Com模塊中刪除PDU，并在導(dǎo)入報文后添加一個到PDA CDD的新路由。如果使用完全 AUTOSAR 方法，在 DBC 導(dǎo)入之后，不需要進行額外的更改。然而，在采用通過Pdu路由器實現(xiàn)PDA方法時，RAM內(nèi)存的占用量較低。

本文提出了一個優(yōu)化AUTOSAR通信的解決方案，作為對我們（RQ1）的回應(yīng)。這種方法假定兩個連接的雷達傳感器始終是同步的。在不同步的情況下（例如，由意外復(fù)位引起），PDA的行為將直接受到影響。為了解決(RQ2)問題，我們構(gòu)建了一個基于Arduino的接口，其中附加了雷達傳感器，允許從任何位置進行遠程訪問。這個接口提供了基于AUTOSAR應(yīng)用直接訪問雷達傳感器可能性，即使在目前Covid-19限制期間在家庭辦公室訪問。對于（RQ3），我們實施了一個單獨的軟件模塊，該模塊能夠進行性能測試，以確定我們的解決方案能提供哪些優(yōu)勢。根據(jù)前一章的結(jié)果，通過Pdu路由器的PDA解決方案在內(nèi)存使用和運行時間測量方面比完全AUTOSAR更有優(yōu)勢。PDA模塊能夠以靈活的方式傳輸和接收大量數(shù)據(jù)，因為它能夠處理事件和時間觸發(fā)報文。