汽車行業(yè)AUTOSAR的使用現狀和利弊分析

利 篇
做AUTOSAR項目一段時間了，做完了幾個基于AUTOSAR架構的控制器軟件項目，也完成了符合功能安全ASILC的AUTOSAR架構的軟件平臺。

在做這些項目的過程中，通過項目招標，供應商考察，對比同行以及自己親自實施的情況，對AUTOSAR國內外的使用情況有了一些了解，分享一下自己的看法，也希望能有同行一起討論和交流，算是拋磚引玉，廢話不多說，各位施主請輕拍。

AUTOSAR的好處現在AUTOSAR宣傳材料隨意都能在網上找出不少，這些也是老生常談了，我結合具體的使用從個人的角度客觀的說一下。

（1）層次化和模塊化。這是我在項目中感受到的AUTOSAR最大的善意之一，AUTOSAR將硬件依賴和非硬件依賴的軟件進行了封裝，同時模塊的層次處理也收集了先進廠家的經驗，把算法和接口分享出來，讓一些相對落后的廠商直接能了解到一個穩(wěn)定可靠的模塊算法是怎樣的，應該具備什么功能，不用經歷漫長的摸索和積累（當然這里主要是指基礎軟件）。但由于為了保證算法的嚴謹和兼顧所有的狀況，也讓這些接口變得繁雜不好理解。



（2）配置化，如果使用工具鏈進行開發(fā)，目前的基礎軟件已做到通過配置參數實現功能剪裁，算法邏輯，這對基礎軟件開發(fā)來說還是省了不少功夫。



（3）接口標準化，這是AUTOSAR最大的善意之二。很明顯的一個好處，舉個栗子，現在廠商已脫離具體項目開發(fā)AUTOSAR的MCAL(硬件抽象層)軟件，只要做一些簡單的適配，就可以和其他基礎軟件無縫對接。也讓一些OEM可以有更多的選擇，節(jié)省了開發(fā)時間。



（4）RTE。。。哎，我的感受，利弊都很明顯！這里先說利的部分，RTE是一個AUTOSAR提出的新概念，做了很好的接口管理，將APP與基礎軟件進行隔離，避免底層的接口直接通過全局變量貫穿到策略層，起到軟件解耦的作用。同時規(guī)定了基礎軟件和策略軟件的通訊通道，軟件組件可以獨立于網絡拓撲獨立設計與開發(fā)。對任務調度也進行了描述，這樣在于操作系統(tǒng)交互也有了更便捷的接口。對于標定數據的管理也更加獨立和明確。



小結一下：AUTOSAR的好處還是明顯的，當然這些對于用戶來說是不可見的，算是費力費錢不討好的事情。但是至少有一個最大的益處，提供了一個渠道讓原先相對落后的公司借鑒AUTOSAR標準或是AUTOSAR軟件服務商快速的將自己的軟件成熟度和穩(wěn)定性提升一個等級。這就是花錢買時間事情。當然另外一個很明顯的好處是有個廣告效應，標榜自己符合AUTOSAR，與世界先進水平看齊。

弊 篇
以我有限的認知和體驗來談談堂堂AUTOSAR的一些弊端，也不敢說是弊端，只能說是局限性吧。還請輕怕!

在此之前我先說說目前AUTOSAR在市面上使用的幾種情況：

一種是號稱的AUTOSAR，在AUTOSAR概念剛剛興起的時候，不管是國內國外的汽車零部件廠商或者大小軟件服務商在宣傳語上都會宣傳基于AUTOSAR架構，這種狀況就像現在所有廠商都會宣傳自己是符合功能安全一樣。

我此前在一個軟件咨詢公司待過，那會兒剛剛開始研究AUTOSAR的資料，還沒有做項目，公司的頁面就已經把我們軟件是基于AUTOSAR開發(fā)的作為宣傳了。

這種情況很常見，我見過很多項目，軟件部分是外包的，不管這個項目的預算多少，項目是否必要，技術要求上都會無腦將AUTOSAR，功能安全各種要求堆放上去，但因為主導此項目的人并不了解AUTOSAR或者功能安全的要求，軟件外包服務商基本上在交付文檔上借用AUTOSAR的一張圖，介紹一下AUTOSAR的基本概念，軟件交付的工程結構勉強有個AUTOSAR的分層結構就算過關了。

造成這種現象也是有原因的，國內主機廠好面子，供應商為了生存，就形成了畸形供需的狀況，總不能所有大小項目都被幾個零部件巨頭都承包了，現在這幾個巨頭依托于AUTOSAR和功能安全已經賺的金箔滿盆，而且有越來越難伺候的趨勢。

一種是購買了完整的工具鏈，投入人力和金錢嘗試開發(fā)AUTOSAR的，這里又分兩種，一種是作為預言項目，項目結了就交差，或者遇到困難就半途而廢的，這在國內也常見。另一種是下決心好好整，希望能推向量產的。不管哪種，可以借用AUTOSAR核心會員的資源，利用他們的工具鏈，培訓服務和軟件服務，對于快速和深入學習AUTOSAR還是幫助很大的。AUTOSAR標準如果不借項目操作去理解，單看標準是很難的。

還有一種是不嚴格的AUTOSAR架構，就是用了AUTOSAR的核心概念，但是在實際使用中為了適應市面上各OEM的狀況，在軟件平臺搭建時對AUTOSAR做了取舍，但核心架構和分層仍然AUTOSAR。我在幾家零部件巨頭的控制器軟件方案中都看到了這樣的情況。有的干脆舍棄了RTE這一層，使用了傳統(tǒng)的接口進行軟件集成，這樣避免了國內很多廠家沒有RTE環(huán)境而無法與基于AUTOSAR架構的基礎軟件進行集成。

這和功能安全類似，國外強調的功能安全的概念，而不是標準，利用了標準的方法和理念，沒有完全被標準束縛，他們通常都是自己對自己的認可，不像國內的企業(yè)需要請求第三方認證公司給自己發(fā)一個證，以此證明自己是優(yōu)秀的，所以能看到國外的一些知名車企或者零部件廠商都是自己對自己認證，很少尋求第三方。

此前和一個功能安全做了20年的資深工程師交流，他說功能安全是無止境的，而不是標準上的這些。我覺得這樣是相對務實的。當前的AUTOSAR不管是工具鏈，還是大家的接受程度，以及國內普及度，都還是不夠成熟的，做一些取舍是有必要的。

說了這么多，有些跑題了，下面談一下我對AUTOSAR的一些弊端，從當前市面上幾個AUTOSAR工具鏈的情況，以及國內外零部件廠商在AUTOSAR的使用情況來看，AUTOSAR在國外或是國內的運用情況并不成熟，至少與AUTOSAR最初的設計理念還有較大的偏離，而且對于量產項目而言在靈活性上還是有所欠缺，其軟件復用性獨立性也不如宣傳的好使。從以下幾個方面說說我在項目中的一些AUTOSAR在實際使用時的而一些弊端：

一，AUTOSAR工具鏈不便宜且不成熟，不是針對哪家工具鏈，現在市面上使用的就那么兩三家，據了解，多多少少都存在問題，這兩年在整個項目實施的過程，基本也是工具鏈逐漸更新修復BUG的過程，雖然項目已上車，軟件也能穩(wěn)定運行，但由于工具bug而調整的手寫代碼也讓整個軟件工程變得不那么“踏實”，軟件集成由于這些修補代碼也要變得格外小心。有的問題雖然并非算是工具bug，需要工具鏈支持而支持不了，工具鏈在適應實際項目需求時還是缺乏了靈活性。

二，工具鏈之間的兼容性影響了AUTOSAR軟件宣傳的復用性獨立性效果。AUTOSAR號稱的軟件模塊復用性和獨立性，在實際體驗中并沒有宣傳中的那樣好。一方面是因為這些工具鏈廠商對于自己產品的問題修復已自顧不暇，沒辦法花精力處理這一問題；另一方面出于利益沖突，他們互相之間并沒有做好的兼容性溝通和設計。

當然還有個重要的原因，因為AUTOSAR的普及度還不夠，矛盾暴露的還不夠激烈。我向各個廠家咨詢過相關的問題，是否能將另一家公司配置好的RTE環(huán)境的描述文件用在當前公司的工具鏈中，并順利生產代碼。沒有一家可以打包票說沒有問題，也沒有人回復說嘗試過。這會造成一些問題，原本希望通過AUTOSAR的優(yōu)勢，不同廠家一起合作完成一個軟件項目，但由于工具鏈的兼容性而不得不保持工具鏈的一致性，這對于合作的限制是很大的。

三，集成效率偏低，難以適應項目頻繁變更帶來的影響。這在業(yè)內也不是新鮮事了，大家都碰到了這種困擾。BSW與策略的接口集成，有大量的工作，雖然都是體力活，但當前的情況，這一體力活不僅在操作上低效，在錯誤檢查方面也不行，不如傳統(tǒng)軟件集成方式；

另外由于項目變動需要調整CAN協(xié)議時，這一工作在傳統(tǒng)集成時是簡單的修改，但對于AUTOSAR項目來說是一個災難性的變動，基本上可以說此前80%的集成工作需要重新做，當然這一問題有國內廠家系統(tǒng)階段定義CAN協(xié)議太隨意造成變更太隨意的流程問題原因，不能全怪在AUTOSAR身上。

四，策略與BSW的適應性問題。AUTOSAR項目中，APP與基礎軟件的集成有兩種方式，一種是自上而下，另一種是自下而上。拿MATALAB來舉例，自上而下，是MATLAB策略軟件將定義號的模塊，接口，數據類型，調度周期等信息先做好定義生成ARXML文件，導入到AUTOSAR工具鏈中進行集成。自下而上，則是由AUTOSAR工具鏈定義好模塊及接口，生成ARXML文件后導入到MATLAB中，MATLAB再在此框架中進行建模。

但還是由于工具兼容性的問題，基本上目前只能實現自上而下的集成方式，自下而上的方式，由于MATLAB對于AUTOSAR接口的檢查規(guī)則與其他廠家的規(guī)則不一致導致會報錯，基本上無法這樣實施。

五，調試問題。這是自動代碼生成的通病，和MATLAB自動生成的代碼一樣，RTE generator生成的代碼可讀性上也很差，這給軟件調試帶來了不少麻煩，在C代碼層級，信號的數據走向和函數調用需要一層一層的查詢才能找到相應的數據關系。

六，汽車工程師對于AUTOSAR新理念的接受程度。AUTOSAR提出了很多新概念，例如標定量是通過描述文件進行描述，再由RTE進行統(tǒng)一管理生成代碼。策略接口也不以簡單直接的全局變量的方式與底層軟件進行交互，而是對接口進行描述定義，由RTE統(tǒng)一進行接口匹配生產代碼。

其他還有RE,IB,Interface等這些抽象的概念給接觸AUTOSAR的人帶來了很多困擾。AUTOSAR的軟件開發(fā)理念和傳統(tǒng)嵌入式工程師的認知偏差還是有些大的，造成了一些排斥心理，這也是AUTOSAR普及度不高的一個原因。

小結一下：有一種說法，行業(yè)內的標準都是幾個巨頭為了鞏固自己的壟斷地位制定出來。各位辯證的看這個問題，AUTOSAR利弊都挺明顯，不管怎樣，目前看來也還是汽車軟件開發(fā)發(fā)展的趨勢，我個人也希望AUTOSAR能夠越來越普及，以此來推動工具鏈或者標準在實際使用中的優(yōu)化，畢竟是吃這碗飯的，擔心自己丟了飯碗。。上面是自己的觀點，認知有限，不對的地方望理解。