車載 SOA ミドルウェアと高スループット IPC バックプレーン
最新の車載機能は、異種 OS、MCU、クラウドにまたがる円滑な通信を要求します。車載ミドルウェアはネットワークの物理境界を隠蔽し、マイクロサービスを管理してマイクロ秒単位の IPC を実現します。
サービスミドルウェア Zonal Architecture
Central Controller: サービスミドルウェア — IPC・通信バックプレーン
Zonal Control Units & TSN Ring
- AUTOSAR Adaptive
- OMG DDS Brokerless
- Eclipse Zenoh ハブ
- Zero-Copy Shm IPC
- 動的ディスカバリ
サービス指向レイヤーによりネットワーク物理構成から車載アプリを完全分離
従来の ECU は物理 CAN の固定メッセージ ID に縛られており、機能の配置変更には配線変更と複数 ECU の再書き込みが必要でした。SOA ミドルウェアは通信を共通インターフェースへ抽象化し、プロセス内、別コア、別スイッチ経由を問わず透過的に利用可能にします。
Core Engineering Areas
- AUTOSAR Adaptive Platform — ベアメタル MCU 向けの Classic と異なり、Adaptive は POSIX 準拠 OS(QNX、Linux)上で動作する 64 ビットマルチコア向けです。C++17 API(通信用の ara::com、ライフサイクル管理の ara::exec、車両状態管理の ara::sm)を標準化しています。
- Data Distribution Service (DDS) — 単一障害点となるブローカーを要する MQTT と異なり、OMG DDS は完全分散型の P2P データプレーンです。ノード間が RTPS プロトコルで直結通信し、20 種類以上の厳密な QoS パラメータによって品質が保証されます。
- Ultra-Lightweight Middleware — 共有メモリ貸出(ローン)機構により、プロセス間でのギガバイト級カメラ・レーダー伝送におけるシリアライズとメモリコピーのオーバーヘッドを完全消滅。
Technical Articles