车载基础软件——AUTOSAR AP典型应用案例

我是穿拖鞋的汉子，魔都中一位坚持长期主义的工程师！

最近不知道为何特别喜欢苏轼的一首词：

缺月挂疏桐，漏断人初静。谁见幽人独往来，缥缈孤鸿影。
惊起却回头，有恨无人省。拣尽寒枝不肯栖，寂寞沙洲冷。

冷艳高绝，独自一身，边缘冷眼看待身边一切！

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本文继续讲述关于UTOSAR AP典型应用案例的内容。大体分为如下两部分内容：

-> 基于AP的基础软件产品和解析

-> 基于 AP 的应用场景介绍

一、基于AP的基础软件产品和解析

1、日志与调试

日志作为行为或状态详细描述的载体，提供可用于分析系统的活动和诊断问题的跟踪记录。在安全事件分析、事件回溯和取证过程中起着相当重要的作用。这部分有点像飞机的黑匣子功能！

在APAUTOSAR 中，Log and Trace 模块负责管理和记录AP平台的日志，既可以应用于开发过程，也可以适用于量产过程。在架构上，Log and Trace模块会与AP的时间同步及通信管理等模块交互。基于AP AUTOSAR 标准定义的LT协议，Log and Trace模块可以让AP应用程序将信息记录到通信总线、控制台或文件系统上。同时 DLT 协议也提供了包括日志等级、日志ID等字段内容，日志客户端可以使用。

此信息来关联、排序或过滤接收到的日志帧，便于日志的解析查看以及日志相关功能的扩展。

以前自己在做AUTOSAR Solution方案测试时，也会在软件运行过程产生的数据进行Log并测试出现问题时第一时间是查看录制数据，并分析原因！

平台典型的日志系统架构图如图

-> App通过使用DLT接口将相应的操作步骤、状态监控、故障信息等内容发送至Daemon（上图内容）；

-> Daemon表示DLT监控进程，它接收并处理来自AP应用程序的日志信息，并根据配置对日志进行终端显示、文件存储、网络传输等操作；

-> Dlt-Viewer表示通过网络传输接收Daemon日志信息的客户端，对日志信息进行UI（人机交互界面）展示，方便用户进行日志的查看和分析。

2、日志记录分析

上文介绍了从日志产生到日志数据流转的整个过程，基于已有的日志信息，Dlt-Viewer可以提取出我们所关注的数据，如图所示。

Dlt-Viewer 提供相当多DLT日志处理功能，除了日志显示、日志导入/导出等功能外，还提供了强大的日志过滤、标记等功能。过滤器可以是某一字段，甚至是正则表达式。它提供了插件的开发接口，极大地提升了功能扩展的能力。

3、系统启动监控

通过解析各功能模块产生的 DLT 日志，可以分析出整个系统上电启动过程，用户可以直观地观测各功能模块的启动过程，并根据观测结果调整各功能的启动策略，达到功能模块稳定、快速启动的目的。

二、基于AP的应用场景介绍

本节主要介绍基于 AP 的智能域控制器（后续简称 IDC）OTA升级场景及其实现方案。IDC 的 OTA功能可以进行自身应用软件及系统软件、关联器件固件的升级，并在数据管理、软件升级、可追溯性、安全验证方面满足 AP 的相关要求。

这个其中与传统的Bootloader（UDS刷写方案）配合策略值得在规范中明确定义。

在OTA的功能实现过程中，IDC与外界的数据交互如图所示。云端OTA云服务器向车端HUT（终端信息展现单元 Head Unit & Telematics）推送升级任务，用户确认升级后，HUT会通过网关向IDC及其他ECU以UDS的形式发送升级指令及升级数据，IDC接收升级指令与数据后，在确保安全的情况下完成软件升级并向 HUT 反馈安装进度及安装结果。

1、数据传输与管理

-> IDC内部分为 OTA 进程和 UDS Server进程，UDS Server进程与HUT端交互，负责处理、转发指令和接收软件包，OTA 进程处理软件包进行升级；

-> OTA使用专用的磁盘分区保证有足够的资源来存储软件包及相关数据，从而保证数据的安全性；

-> IDC会进行完整性校验以保证软件包的完整性；

-> OTA结束后，IDC会删除临时数据，最大限度节省空间。

2、软件升级

-> OTA 采用双分区机制，通过活跃分区去升级备份分区，升级成功后重启备份分区，完成备份分区和活跃分区的互相切换，轻松实现 IDC 上的应用软件、中间件、操作系统、配置数据的安装、更新、删除；

-> OTA 采用双分区机制，通过切换启动分区，可以实现 IDC 上所有软件及数据的快速回滚功能；

-> OTA 支持周边器件的升级，如 MCU、Snapshot等；

-> OTA 内部维护状态机，状态变化实时落盘，可以支持在异常中断后恢复升级。

3、可追溯性

-> OTA提供获取当前软件版本号、安装进度、安装结果的接口；

-> OTA会记录升级过程中的日志，供HUT获取。

4、安全性

-> OTA 在软件升级前会使用强加密算法校验证书链与软件包签名，保证软件包的真实性及完整性。

-> OTA 在软件升级前会检查当前车速、IDC 的温度、供电情况，保证在安全的情况下进行 IDC 软件升级。

-> OTA 时会激活 IDC 心跳监控机制及分区损坏回滚机制，当切换到备份分区启动失败后，IDC不会给MCU发送心跳报文，MCU会认为IDC在OTA后变砖，会给IDC断电重启，切回原分区启动，保证车机可用（车载娱乐系统）。

搁笔完毕！

愿你我相信时间的力量，

做一个长期主义者！