簡介

在引入SOA架構(gòu)之后,，汽車軟件工程師不得不面臨的一個(gè)問題是,，基于以太網(wǎng)的服務(wù)（service）的域控制器，區(qū)域控制器等,，如何能和只有基于信號(signal)工作的ECU相互兼容并工作,。

這個(gè)問題之前并沒有被AUTOSAR規(guī)范所定義，所以也沒有類似于其他BSW模塊的基礎(chǔ)模塊,，或者參考解決方案以使用,，基本上OEM或者Tier1需要新建一個(gè)SWC/APP來做這個(gè)轉(zhuǎn)換，至于是部署在CP端還是AP端,，這個(gè)不同的團(tuán)隊(duì)都會根據(jù)實(shí)際硬件性能或者軟件架構(gòu)進(jìn)行思考,。

在AUTOSAR組織發(fā)布20-11版本規(guī)范之后，我們可以在AUTOSAR_TPS_System Template文檔的6.16章節(jié)閱讀到對于Signal to Service(下稱S2S)的實(shí)現(xiàn)參考,。當(dāng)然,，這里也只是一個(gè)參考，并沒有相應(yīng)的SWS文檔進(jìn)行詳細(xì)規(guī)范定義,，所以仍舊需要各供應(yīng)商或者軟件團(tuán)隊(duì)自己進(jìn)行實(shí)現(xiàn),。

今天,，我們一起來解讀一下規(guī)范中是如何說明S2S的功能的,。

大體方案

• 部署在網(wǎng)關(guān)，所有的Signal to Service轉(zhuǎn)換都在網(wǎng)關(guān)執(zhí)行
• 部署在（例如）分布在汽車前后左右的四個(gè)區(qū)域控制器中,，區(qū)域控制器會連接CAN, LIN節(jié)點(diǎn)

• 部署在使用了服務(wù)的ECU中,，各自轉(zhuǎn)換各自需要的Signal/Service

部署S2S的時(shí)候，團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)實(shí)際需求決定是部署在CP或者AP上,，同時(shí),，也要考慮是否加上E2E或者SecOC的功能。

架構(gòu)

上圖展示了S2S功能以SWC的方式部署在CP端的形式,。

無論是基于信號還是基于服務(wù)的通信部分,，CP端的COM協(xié)議棧都可以提供完整支持，再配合E2E Transformer,，SecOC等模塊功能,，可以實(shí)現(xiàn)功能安全以及信息安全的保護(hù),。

S2S可以完成Event，F(xiàn)ield的轉(zhuǎn)換,，由于Method只能基于以太網(wǎng)而且Method本身必須做序列化,，通信雙方必定能夠互相識別，所以沒有必要再對Method做轉(zhuǎn)換,。

數(shù)據(jù)映射

S2S的數(shù)據(jù)映射需要定義在Arxml文件當(dāng)中,，以SignalServiceTranslationProps表示，例如：

（由于是20-11規(guī)范定義的屬性,，筆者未找到合適SWC設(shè)計(jì)軟件以圖形化界面查看,，如果有小伙伴知道有哪個(gè)工具可以，歡迎留言）

和S2S功能相關(guān)的屬性如上圖,。

Props就是一組數(shù)據(jù)映射,，所有的Props都在PropsSet下。

• controlConsumedEventGroup(ref)：封裝了基于信號的payload的EventGroup
• controlPnc(ref): 控制翻譯后的服務(wù)實(shí)例offer/subscribe行為的PNC
• controlProvidedEventGroup(ref): 控制服務(wù)實(shí)例是否可用的Provided Event Groups
• serviceControl(attr): 定義服務(wù)實(shí)例控制方法,，也即什么時(shí)候去執(zhí)行相關(guān)服務(wù)控制（詳細(xì)請參考后文）
• signalServiceTranslationEventProps(aggr): 定義單個(gè)翻譯的事件的屬性

而對于SignalServiceTranslationEventProps：

• elementProps(aggr): 定義一個(gè)翻譯元素的屬性
• safeTranslation(attr): 是否需要做數(shù)據(jù)保護(hù)（E2E）
• secureTranslation(attr): 是否需要做信息安全保護(hù)(SecOc)
• translationTarget(iref): ref到VariableDataPrototype,，代表信號服務(wù)翻譯（轉(zhuǎn)換）的目標(biāo)

我們先來看一個(gè)信號和服務(wù)一對一映射的一個(gè)簡單示例，R1收到signal以后進(jìn)行信號服務(wù)轉(zhuǎn)換,，然后P1發(fā)出,。

對于SignalServiceTranslationElementProps:

• element(aggr): ref到DataPrototype
• filter(aggr): （可選）過濾規(guī)則
• transmissionTrigger(attr): 指定源元素是否會觸發(fā)相應(yīng)payload的發(fā)送

服務(wù)發(fā)現(xiàn)控制

從S2S的角度來看，它需要能夠控制對應(yīng)服務(wù)的提供和訂閱,，大體框架如下圖：

當(dāng)然,，這里涉及到一個(gè)問題，S2S在何時(shí)可以開始轉(zhuǎn)換功能呢,？

如果有注意到的話,，上文已經(jīng)提到過一個(gè)屬性——serviceControl，它對應(yīng)有三個(gè)值,，代表了服務(wù)可用的時(shí)間節(jié)點(diǎn)：

• translationStart: ECU啟動時(shí)
• partialNetwork: 對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上線時(shí)
• serviceDiscovery: 相關(guān)服務(wù)實(shí)例可用時(shí)

ECU啟動時(shí),，也可以理解為自啟動，服務(wù)實(shí)例會自動進(jìn)行offer,，SWC也不需要通過BswM控制服務(wù)狀態(tài),。

網(wǎng)絡(luò)上線（激活）時(shí)，也即在網(wǎng)絡(luò)可用時(shí),，轉(zhuǎn)換過的服務(wù)實(shí)例才會提供offer/subscribe的功能,。

有的場景下，基于信號的PDU是由SD控制的,，所以需要在服務(wù)生效時(shí),，開啟轉(zhuǎn)換功能。

Safety and Security

當(dāng)引入了E2E頭部信息或者加密通信特性時(shí),，需要先完成對應(yīng)的封包/解包等,，再進(jìn)行信號服務(wù)轉(zhuǎn)換,。

上圖是和E2E相關(guān)的示意圖，當(dāng)safeTranslation設(shè)置為True時(shí),，這個(gè)流程就起效了,。

對于加密通信來說，需要設(shè)置secureTranslation為True,，至于是使用SecOC還是TLS進(jìn)行底層加解密,，就看各團(tuán)隊(duì)自己的需求了。

AP端S2S實(shí)現(xiàn)

在AP端,，可以將S2S作為一個(gè)進(jìn)程部署,，至于具體實(shí)現(xiàn)，可以沿用CP的協(xié)議棧,，部署在對應(yīng)的POSIX系統(tǒng)上,。