Аутоматско генерисање програмске подршке за сервисно-ориjентисану комуникациjу између инфо-забавних и система за напредну подршку возачу у аутомобилима

Abstract

Комуникациони подсистем аутомобила захтева унапређење ре- шењем коjе омогућава ефикасну размену података, како са ком- понената програмске подршке тако и са елемената физичке архитектуре. У тренутно заступљеноj доменскоj архитектури, оваj проблем се своди на комуникациjу између два програмски наjнапредниjа, домена за пружање напредне помоћи возачу и инфо-забавног домена. Спречавање редундансе у имплемента- циjи настале мешањем функционалних захтева међу доменима би унапредило интеграциони процес, коjи има кључну улогу у траjању развоjног циклуса аутомобских система и омогућило бржи развоj нових идеjа и функционалности. У овом раду предложено решење примењуjе принципе сервисно-ориjентисане архитектуре употребом SOME/IP про- токола и решава неслагања у усваjању механизама и парадиг- ме овог протокола у хетерогеном аутомобилском систему. До- датно, решење пружа аутоматизациjу генерисањем читаве про- грамске подршке коjа врши размену података. Усваjање прин- ципа развоjа вођеног моделом у имплементациjи самог генера- тора оставља на кориснику искључиво задатак описа жељених спрега у jезику за дефинисање спрега типичном за домен за напредну подршку возачу. Након тога, модел спрега у овом jе- зику ће бити преведен у моделе других jезика за дефинисање спрега типичних за инфо-забавни домен. Решење jе развиjано по стандардима аутомобилске индустриjе и верификовано ме- рењима перформанси, тестирањем сваког сегмента решења и формалном верификациjом превођења. Рад jе потврђен на ви- ше различитих физичких уређаjа.

Komunikacioni podsistem automobila zahteva unapređenje re- šenjem koje omogućava efikasnu razmenu podataka, kako sa kom- ponenata programske podrške tako i sa elemenata fizičke arhitekture. U trenutno zastupljenoj domenskoj arhitekturi, ovaj problem se svodi na komunikaciju između dva programski najnaprednija, domena za pružanje napredne pomoći vozaču i info-zabavnog domena. Sprečavanje redundanse u implementa- ciji nastale mešanjem funkcionalnih zahteva među domenima bi unapredilo integracioni proces, koji ima ključnu ulogu u trajanju razvojnog ciklusa automobskih sistema i omogućilo brži razvoj novih ideja i funkcionalnosti. U ovom radu predloženo rešenje primenjuje principe servisno-orijentisane arhitekture upotrebom SOME/IP pro- tokola i rešava neslaganja u usvajanju mehanizama i paradig- me ovog protokola u heterogenom automobilskom sistemu. Do- datno, rešenje pruža automatizaciju generisanjem čitave pro- gramske podrške koja vrši razmenu podataka. Usvajanje prin- cipa razvoja vođenog modelom u implementaciji samog genera- tora ostavlja na korisniku isključivo zadatak opisa željenih sprega u jeziku za definisanje sprega tipičnom za domen za naprednu podršku vozaču. Nakon toga, model sprega u ovom je- ziku će biti preveden u modele drugih jezika za definisanje sprega tipičnih za info-zabavni domen. Rešenje je razvijano po standardima automobilske industrije i verifikovano me- renjima performansi, testiranjem svakog segmenta rešenja i formalnom verifikacijom prevođenja. Rad je potvrđen na vi- še različitih fizičkih uređaja.

The communication subsystem in vehicles requires improvement through a solution that enables efficient data exchange between both, software and hardware components. In the current domainbased architecture, this issue involves communication between two most advanced domains: advanced driver assistance system and in-vehicle infotainment. Preventing redundancy in the implementation caused by mixing functional requirements among domains improves the integration process, which plays a crucial role in duration of the automotive systems development cycle and enables faster adoption of new ideas and functionalities. This research proposes a solution that applies the principles of service-oriented architecture, utilizing the SOME/IP protocol and resolving discrepancies in its adoption within the heterogeneous automotive system. Additionally, the solution automates the generation of entire software needed for data exchange. Adopting model-driven development principles leaves the end users only with the task of defining interfaces in the language typical for advanced driver assistance system. Subsequently, the model of interfaces in this language will be translated into models of other languages typical for the infotainment domain. The solution is developed following automotive industry standards, verified through performance measurements, testing each solution segment, and formally verifying the translation. The study is confirmed on multiple different physical devices.