荒野大镖客3RTI：基于DD荒野大镖客3S数据分发服务实现软件定义汽车架构中AUTOSAR的无缝集成_ZAKER新闻

RTI：基于DD荒野大镖客3S数据分发服务实现软件定义汽车架构中AUTOSAR的无缝集成_ZAKER新闻

　　万安桥位于屏南县长桥镇长桥村，原名“龙江公济桥”，后改称“彩虹桥”，万安桥是现名。据《玉田志略》记载，该桥宋代始建。清康熙四十七年（1708）曾遭火焚，清乾隆七年（1742）、民国二十一年（1932）两次重建。

2025 年 3 月 19 日，在第六届软件定义汽车论坛暨 AUTOSAR 中国日上，RTI 首席汽车应用工程师 Emilio Guijarro 介绍到，AUTOSAR 融入了两种关键的通信范式：基于信号的通信范式中，软件组件通过一种简洁的方式，从抽象的系统范围 " 信号 " 中推送和拉取不同复杂度的数据样本，实现了高效的数据交换；而在面向服务的通信范式中，软件组件则以更为协调、有序的方式进行交互。那么，在 AUTOSAR 中，这两种通信范式具体是如何实现的呢？目前，AUTOSAR 拥有两个核心的软件平台：经典平台和自适应平台。这两个平台都为用户应用程序提供了坚实的通信框架。在经典平台中，运行时环境框架扮演着举足轻重的角色。它不仅提供了发送 / 接收通信功能，还通过多个底层的转换器和基本软件模块来序列化、路由和封装数据，确保数据在传输过程中的完整性和准确性。同时，RTE 还负责管理与传输层的交互，确保通信的顺畅进行。 而在自适应平台中，通信管理框架则以其现代化的设计理念脱颖而出。它也提供了面向服务的通信等功能，并且建立在更简洁的网络绑定架构之上。每个网络绑定都实现了序列化、封装以及与传输层的交互，使得通信过程更加高效、灵活。Emilio Guijarro | RTI 首席汽车应用工程师以下为演讲内容整理：AUTOSAR 分布式通信模式剖析在汽车电子领域，AUTOSAR 扮演着至关重要的角色，其分布式通信模式是实现车辆复杂功能的关键支撑。在 AUTOSAR 发展初期，分布式通信主要围绕面向信号的通信展开。在此模式下，应用程序通过配置与编程，实现不同类型信号样本的交换，这构成了软件运行的基本原理。在通信起始阶段，需执行发现过程，当两个分别提供和需求相同服务的应用程序相互匹配后，便会借助多种通道进行通信，包括基于事件、基于触发的通信方式，其中基于远程过程调用（RPC）字段的通信也较为常见，并且应用程序之间还会交换可用性信息。图源：RTIAUTOSAR 为实现这些通信模式，构建了一套完整的体系架构。在最顶层的应用层，开发者可植入项目特定功能。经典平台中的 RTE 框架，为通信功能提供支持，其下由众多基础软件模块支撑，如变压器、通用模块、局域网通用模块、IP 网络、用户数据报协议（UDP）/ 传输控制协议（TCP）通道、IPC 等。这些组件相互协作，将通信 API 调用转化为实际网络消息。AUTOSAR 采用面向对象和服务的设计理念，网络发现层在软件层面实现通信技术支撑，最终通过传输环节完成消息传递。而互操作性协议则是实现不同平台间协同工作与通信的核心要素。在发展历程中，AUTOSAR 针对最低速总线通信，借助 RTE 或 ara::com 功能集群，并引入了额外协议，如依据 ISO 26262 保障通信安全的 E2E 协议，以及用于安全通信的 SecOC 协议。之后，面向服务通信的 IP 技术被引入，它专为 IP 类网络设计，在 RTE 中得以应用，且成为 AUTOSAR 的通用框架，在安全性方面，仍在较大程度上依赖 E2E 协议，并采用传输层安全（TLS）或数据报传输层安全（DTLS）保障通信安全。DDS 技术解析及其在 SDV 中的优势随着汽车技术的发展，数据分发服务（DDS）逐渐崭露头角，成为汽车通信领域的重要技术。DDS 是由对象管理组织（OMG）成员公司开发的约 14 个标准组成的系列，这些标准共同构成了完整的分布式通信软件框架。 DDS 是一种面向数据的通信框架，其最大特点是完全独立于传输方式，不依赖于特定的网络类型，如 IP 网络或园区网等。在 AUTOSAR 架构中，DDS 的应用十分灵活，既可以在经典平台中通过 RTE 使用，也能在自适应平台中借助 DDS 网络发现功能实现通信。DDS 在协议和 API 中均内置了安全措施与元素，依赖多种协议保障安全，这些协议统称为 DDS 安全协议。在软件定义汽车（SDV）的大背景下，DDS 的重要性愈发凸显。SDV 面临着诸多挑战，规模庞大是其中之一，系统中存在数以百万计的代码行，需要确保其稳定运行与良好功能。可信度也是关键问题，如今的车辆用户期望车辆在使用过程中不断发展、改进并增值。此外，合规性要求也不容忽视，汽车行业存在众多规则和法规，不遵守这些规定将无法实现系统的可扩展性和可信度。 DDS 在应对这些挑战方面具有显著优势。在规模方面，它提供了完全分布式的通信框架，兼具面向数据和面向服务的特性，这两种模式已被证明在构建可扩展系统时极为高效且适用。在可升级性上，DDS 具备一定程度的模块化和标准化，并且在语言、平台和传输方面具有高度独立性。在合规性方面，DDS 内置的功能能够确保系统通信可靠、冗余、持久、高性能且高效，所有这些特性均在同一框架内实现。汽车系统往往依赖第三方生态系统，如高级驾驶辅助系统（ADAS）、人工智能、远程信息处理等。在这种情况下，仅依靠 AUTOSAR 及其平台难以实现网络上的 DDS 通信。在自适应平台中，可利用 DDS 网络发现功能，通过特定方式在网络中进行 DDS 通信。DDS 的优势还体现在，任何其他平台都可依赖其标准 API 和类型系统，使用 DDS 媒介或实现方式进行通信。如此一来，网络中的车辆便能运用 DDS 实时发布订阅协议进行通信。DDS 与 AUTOSAR 的集成及市场应用展望DDS 与 AUTOSAR 的集成是汽车电子领域的重要发展方向。自 2015 年左右，RTI 公司便与 AUTOSAR 社区展开合作。在 2018 年 11 月发布的版本中，首次在通信管理功能集群中发布了 DDS 网络发现功能。此后，不断在自适应平台和经典平台中增加 DDS 集成功能，并将一些通用元素融入基础包，实现了不同平台间规范内容的复用，同时还能与 AUTOSAR 之外的外部平台共享协议。在基础层规范方面，制定了面向服务的发现和通信的中间件要求、协议及规范。在此基础上，针对经典平台和自适应平台分别构建规范。经典平台规范主要涉及基础软件模块，而自适应平台规范更多关注 DDS 网络发现及其部署创新。在实际应用中，DDS 与 AUTOSAR 的集成方式多样。若想快速将 DDS 集成到电子控制单元（ECU）平台，可直接引入 DDS 标准 API 库，从软件组件入手实现 DDS 在车辆上的运行。若遵循 AUTOSAR 方法论以及 ECU 建模和配置流程，则可从更高层级入手，在 RTE 层面配置 ECU 使其与 DDS 协同工作，这在过去两三年已成为现实。在系统设计阶段使用 DDS，能够对系统中的所有通信进行建模，后续进行 ECU 提取和 ECU 配置时，可依据系统设计自动生成，形成一个完整的闭环，大大降低了将 DDS 作为通信技术集成到车辆中的难度。值得注意的是，DDS 拥有自己的建模技术，与 AUTOSAR 建模技术并非相互排斥，二者可并行运行甚至结合使用。在 DDS 中，可基于系统的数据类型、服务质量（QS）策略、不同主题、应用程序和节点进行系统设计，并通过代码生成创建实现模板，用于创建应用程序以及进行 ECU 配置和生成等工作。从市场应用角度来看，DDS 与 AUTOSAR 集成的解决方案已逐渐进入市场。RTI 公司很自豪能与 AUTOSAR 技术领域的领先公司之一 Vector 合作。未来，计划在明年使用 Vector RTI 技术完成系统设计、诊断、经典平台部署、自适应平台部署等一系列工作，为汽车电子系统的发展提供更全面、高效的技术支持。这不仅将推动汽车行业在通信技术方面的进步，也将为车辆的智能化、网联化发展奠定坚实基础，助力汽车行业在不断变化的市场环境中更好地满足用户需求，实现可持续发展。（以上内容来自 RTI 首席汽车应用工程师 Emilio Guijarro 于 2025 年 3 月 18-19 日在第六届软件定义汽车论坛暨 AUTOSAR 中国日发表的《基于 DDS 数据分发服务实现软件定义汽车架构中 AUTOSAR 的无缝集成》主题演讲。）

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编辑:于学忠

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