0. AUTOSAR(오토사) 란?
AUTOSAR (Automotive Open System Architecture)로 개방형 자동차 표준 소프트웨어 구조이며, BMW, 보쉬, 콘티넬탈, 포드, PSA, 폭스바겐 등의 회사에서 함께 만든 아키텍처다.
1. AUTOSAR 구조 이해하기
AUTOSAR 구조를 보면 Application / RTE / BSW(RTE와 Microcontroller 사이) / Microcontroller로 구성된다.
Microcontroller -> BSW -> RTE -> Application 구조로 정의하고 있다.
- Application : 각 기능에 대해 소프트웨어 구성 요소 SWCs로 구성된 최상위 계층. 여기서 SWCs는 이후 중요하게 다루어진다. Software를 구성하는 부품을 의미하며 독립적인 기능을 갖는 모듈을 의미한다.
- RTE(Real Time Environment) : 런타임 환경이라고 하는데 프로그램이 실행되는 동안 필요한 기능을 제공하는 환경 이라고 보면 된다. 이 때
필요한 기능은 크게 두 가지다.
- SWC간의 통신을 지원한다. SWC간의 통신 시 RTE를 통해 통신해야한다. 이 때 SWC는 Port를 통해 통신한다.
- BSW와 통신한다. Microcontroller 제어 또는 접근이 필요할 때 RTE를 통해 BSW에 접근한다.
- Service Layer : 애플리케이션이 사용할 수 있는 서비스를 제공한다. 메모리 서비스, 통신 서비스, 시스템 서비스 등이 있다.
- ECU Abstraction Layer : ECU 관련 추상화 계층이다. ECU 관련된 추상화를 제공한다. I/O Hardware Abstraction layer, On board device abstraction, Memory hardware Abstraction 등이 있다.
Abstraction은 추상화로 복잡한 부분들을 가려주고 쉽게 표현해주는 계층이다. 예를 들어, 유저는 키보드 Hardware를 사용할 때 드라이버 접근에 대한 복잡성이 보이지 않고 단순히 키보드를 편하게 사용하는데, 이를 추상화라고 할 수 있다.
- MCAR(Micro Controller Abstraction Layer) : 마이크로 컨트롤러 하드웨어 주변장치들과 소통하는 계층이다. 주변장치도 용어가 어렵지만 쉽게 얘기해서 voltage 가져오는 주변 장치(adc)등이 있고 필요에 맞게 장치를 사용한다는 얘기이다.
AUTOSAR의 필요성?
몇 가지 이유가 있지만 표준화에 대한 가장 큰 이유는 지금껏 각 제조사들에 맞춰 중구난방일 수 밖에 없던 개발을 해왔고, 이에 따라 코드 이식성이 매우 낮다. 게다가 임베디드 특성상 하드웨어가 다르면 이에 대응하는 소프트웨어도 달라져야하므로 코드 이싱성도 매우 낮다.이를 표준화/모듈화 해서 이식성을 높이려는 것이다.
특히 Application 영역은 하드웨어와 독립적으로 작성할 수 있기 때문에 이식성이 매우 높아진다.
이러한 점은 Application에서 특히 부각되는 것 같고, BSW에서도 서비스와 같은 부분은 동일할 것으로 판단된다. 다만 MCAL등 HW dependent한 부분은 작업이 여전히 필요할 것으로 보인다.
AUTOSAR의 종류
- 통신은 통신량 증가에 따라 CAN에서 이더넷도 많이 추가되고 있다. 이는 실질적으로 Classic AUTOSAR와 Adaptive AUTOSAR가 획일적으로 CAN / 이더넷 나눠서 사용하는게 아니라 요구하는 기능에 따라 달라진다.
보통 Adaptive AUTOSAR가 다루는 기능이 데이터 프로세스를 훨씬 많이 필요로 하므로 이더넷은 기본적으로 사용하는것이고, Classic AUTOSAR에서도 이더넷을 사용하는 경우를 당연히 볼 수 있다. - 언어는 C/C++을 각각 쓰는데 Adaptive AUTOSAR 예제들을 보면 클래스와 클래스 상속, namespace 활용도가 높은 것을 알 수 있다. 물론 엔지니어 능력에 따라 C++ 활용도는 훨씬 높아질 수 있다. 사실 엔지니어 능력 보다는 회사 시스템에 따라 달라지는것이 크다.
- OS 여부가 가능 중요한데, 기존 Classic AUTOSAR의 경우 OS가 없어서 스케쥴링을 담당하는 모듈이 따로 있거나 아니면 매우 소형 OS가 들어가 있었으나 Adaptive AUTOSAR로 가면서 POSIX OS를 사용한다. 유닉스 계열을 생각해 볼 수 있고 Linux가 가장 이해하기 쉽다.
안녕하세요.