Autóipari beágyazott rendszerek Integrált és szétcsatolt rendszerek 1
Integrált és szétcsatolt rendszerek Szétcsatolt rendszer 1:1 hozzárendelés ECUk és funkciók között Minden funkció külön egységen van megvalósítva Minden ECU-n csak egy funkció fut Együttműködés csak üzenet alapon Hosszú ciklusidő Az alrendszerek kommunikáció nélkül is működnek Nincs precíz globális időfogalom Az alrendszereknek nincs konzisztens képe a többiek állapotáról 2
Integrált és szétcsatolt rendszerek Szétcsatolt rendszer - problémák Globális idő hiánya Koordinált cselekvés nem lehetséges Időbélyegzés nem lehetséges Tagsági kép hiánya Nincs pontos kép a rendszer globális állapotáról Nincs lehetőség üzemmód váltásra hibák esetén Nem megbízható kommunikációs csatorna Nincs lehetőség elosztott, valós idejű működésre 3
Integrált és szétcsatolt rendszerek Szétcsatolt rendszer 1:1 hozzárendelés ECUk és funkciók között Minden funkció külön egységen van megvalósítva Minden ECU-n csak egy funkció fut Együttműködés csak üzenet alapon Hosszú ciklusidő Az alrendszerek kommunikáció nélkül is működnek Nincs precíz globális időfogalom Az alrendszereknek nincs konzisztens képe a többiek állapotáról 4
Integrált és szétcsatolt rendszerek Integrált rendszer Globális szolgáltatások Megbízható kommunikáció Globális idő Konzisztens tagsági kép Működés Funkciók elosztva is megvalósíthatóak A kommunikációnak központi szerepe van Pontos időzítések, koordináció lehetséges 5
Integrált és szétcsatolt rendszerek Integrált rendszer Új lehetőségek Pontos online diagnosztika Hiba esetén átkonfigurálás Redundáns végrehajtás Egy funkció több ECU-n párhuzamosan Valós idejű szabályzók elosztottan Több ECU együttműködve valósít meg egy funkciót 6
Integrált és szétcsatolt rendszerek Trend A járművek funkciói egyre komplexebbek Aktív biztonsági rendszerek Szenzor fúzió Egy funkció megvalósításához több egység együttműködése szükséges Intelligens szenzorok (radar, kamera, ) Nagyteljesítményű számítási platform Intelligens beavatkozók (kormányzás, fékek, motor) A jövő az integrált rendszereké 7
Példa DECOS Architektúra Partíciók Terepbuszok (pl. CAN) Szenzorok/beavatkozók DECOS Hálózat Biztonságkritikus... Kommunikációs Layered TTP - LTTP vezérlő (L-Flexray) Virtuális... átjárók Fizikai átjárók HFTL *... HW Csomagolás Fault-Tolerance összehasonlítás Layer - HFTL I/O Védett osztott memória Alap Core operációs Operating rendszer System (COS) (COS) Végrehajtó környezet 8
Példa DECOS Architektúra Partíciók Redundáns hálózati Terepbuszok kapcsolat (pl. CAN) Szenzorok/beavatkozók DECOS Hálózat Biztonságkritikus... Kommunikációs Layered TTP - LTTP vezérlő (L-Flexray) Virtuális... átjárók Fizikai átjárók HFTL *... HW Csomagolás Fault-Tolerance összehasonlítás Layer - HFTL I/O Védett osztott memória Alap Core operációs Operating rendszer System (COS) (COS) Végrehajtó környezet 9
Példa DECOS Architektúra Partíciók Időkezelés Tagsági Terepbuszok kép (pl. CAN) Szenzorok/beavatkozók kezelés (HW) DECOS Hálózat Biztonságkritikus... Kommunikációs Layered TTP - LTTP vezérlő (L-Flexray) Virtuális... átjárók Fizikai átjárók HFTL *... HW Csomagolás Fault-Tolerance összehasonlítás Layer - HFTL I/O Védett osztott memória Alap Core operációs Operating rendszer System (COS) (COS) Végrehajtó környezet 10
Példa DECOS Architektúra Partíciók Egyszerű operáció rendszer Terepbuszok (pl. CAN) Szenzorok/beavatkozók (nanokernel) DECOS Hálózat Biztonságkritikus... Kommunikációs Layered TTP - LTTP vezérlő (L-Flexray) Virtuális... átjárók Fizikai átjárók HFTL *... HW Csomagolás Fault-Tolerance összehasonlítás Layer - HFTL I/O Védett osztott memória Alap Core operációs Operating rendszer System (COS) (COS) Végrehajtó környezet 11
Példa DECOS Architektúra Biztonságkritikus... Partíciók Egy-egy partíció egy-egy Terepbuszok funkciót (pl. CAN) Szenzorok/beavatkozók futtat Közöttük időbeli és tárhely védelem DECOS Hálózat Kommunikációs Layered TTP - LTTP vezérlő (L-Flexray) Virtuális... átjárók Fizikai átjárók HFTL *... HW Csomagolás Fault-Tolerance összehasonlítás Layer - HFTL I/O Védett osztott memória Alap Core operációs Operating rendszer System (COS) (COS) Végrehajtó környezet 12
Példa DECOS Architektúra A partíciók közötti kommunikáció virtuális Partíciók átjárókon keresztül történik Terepbuszok (pl. CAN) Szenzorok/beavatkozók DECOS Hálózat Biztonságkritikus... Kommunikációs Layered TTP - LTTP vezérlő (L-Flexray) Virtuális... átjárók Fizikai átjárók HFTL *... HW Csomagolás Fault-Tolerance összehasonlítás Layer - HFTL I/O Védett osztott memória Alap Core operációs Operating rendszer System (COS) (COS) Végrehajtó környezet 13
Példa DECOS Architektúra Biztonságkritikus A hagyományos terepbuszokhoz fizikai Partíciók átjárókon keresztül csatoljuk a rendszert... Terepbuszok (pl. CAN) Szenzorok/beavatkozók DECOS Hálózat Kommunikációs Layered TTP - LTTP vezérlő (L-Flexray) Virtuális... átjárók Fizikai átjárók HFTL *... HW Csomagolás Fault-Tolerance összehasonlítás Layer - HFTL I/O Védett osztott memória Alap Core operációs Operating rendszer System (COS) (COS) Végrehajtó környezet 14
DECOS Architektúra Biztonságkritikus alkalmazások futtatása Megbízható kommunikáció Integrált rendszerszolgáltatások Időkezelés Tagsági kép Az egyes funkciók a vezérlőegységen belül elszigeteltek Nincs egymásra hatás (időben és tárhelyben) Nincs hibaterjedés egy SW hiba nem érint más funkciókat Felhasználási terület Autóipar Repülőipar Ipari folyamatvezérlés További információ: http://www.decos.at/ 15