FIBEX und AUTOSAR – Unterschiede und Gemeinsamkeiten

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Unterschiede im Aufbau der Schemadatei

Im Aufbau der Schemadateien gibt es einen wesentlichen Unterschied. In AUTOSAR werden alle Informationen für alle Bussysteme in einer Schemadatei hinterlegt. Diese Datei, genannt autosar.xsd, enthält u. a. Informationen zum Aufbau eines FlexRay-, CAN- oder LIN-Clusters. In FIBEX gibt es mehrere Schemadateien. Es gibt eine zentrale Schemadatei, genannt fibex.xsd. Werden verschiedene Bussysteme mit einer FIBEX-Datei beschrieben, muss die Schemadatei fibex4multiplatform.xsd verwendet werden. In dieser Datei werden, neben der zentralen Schemadatei, über Import-Anweisungen zusätzliche Schemadateien für CAN, LIN, FlexRay, Byteflight, TTCAN und MOST integriert.

AUTOSAR und FIBEX stellen Signale unterschiedlich dar

Ein weiterer Unterschied ist in der Darstellung von Signalen zu finden. Im Gegensatz zu FIBEX mit einem Standard-Signal, wird in AUTOSAR noch zwischen I-Signal und System-Signal unterschieden. Ein System-Signal hat sehr viel Ähnlichkeit mit einem FIBEX-Signal. In einem System-Signal werden u. a. Informationen über die Signal-Länge und die Kodierung des Signals hinterlegt. In einem I-Signal wird dann auf ein System-Signal referenziert. Ähnlich wie in FIBEX wo Signale zu PDUs gruppiert werden, werden unter AUTOSAR die I-Signale zu Signal-I-PDUs gruppiert.

Der Aufbau der XML-Struktur ist ebenfalls unterschiedlich

Neben dem Unterschied bei den Signalen gibt es noch einen unterschiedlichen Aufbau der XML-Struktur. In FIBEX ist der Wurzelbereich der XML-Struktur für die Elemente fest vorgegeben. Beginnend mit ELEMENTS können Elemente für CLUSTER, CHANNELS, ECUS usw. in einer bestimmten Reihenfolge eingetragen werden. In AUTOSAR beginnt die Struktur mit dem Wurzelelement TOP-LEVEL-PACKAGES. Unter diesem Element können beliebig viele AR-PACKAGE Elemente eingetragen werden. Ein AR-PACKAGE besteht aus einem ELEMENTS oder einem SUB-PACKAGES Element. Unter ELEMENTS können, ähnlich wie in FIBEX, Elemente für Cluster, ECU’s usw. eingetragen werden. Unter SUB-PACKAGES können wiederum beliebig viele AR-PACKAGE Elemente eingetragen werden. Üblicherweise wird in AUTOSAR pro Element-Typ ein AR-PACKAGE angelegt.

Vorsicht bei der Verlinkung zwischen den Elementen in einer Datei

Ein weiterer Unterschied ist die Verlinkung zwischen den Elementen in einer Datei. Unter FIBEX wird über die Attribute ID und ID-REF verlinkt (Bild 4). Jedes FIBEX-Hauptelement bekommt eine eindeutige ID zugewiesen. Von anderen Elementen kann dann auf diese ID referenziert werden. Unter AUTOSAR gibt es keine IDs. Es gibt dafür UUIDs, diese werden aber nicht für die Verlinkung verwendet. Die Referenzierung wird auf den Short-Name des jeweiligen Elementes angewendet. Dabei wird auch noch der Pfad in der XML-Struktur vor den Short-Name gesetzt. Über den Pfad kann sogar auf eine externe Datei verlinkt werden.

Gleichlautende Elemente mit unterschiedlichen Einheiten

Bei der Konvertierung von FIBEX nach AUTOSAR ist zu beachten, dass gleichlautende Elemente unterschiedliche Einheiten besitzen. Dies sollte man besonders bei den FlexRay-Parametern berücksichtigen. In AUTOSAR wird für viele FlexRay-Parameter die Einheit Sekunde definiert, in FIBEX jedoch die Einheit Mikrosekunde. Zu Beachten ist dies u. a. bei den Parametern CYCLE, MAX-INITIALISATION-ERROR und OFFSET-CORRECTION-MAX.

Erweiterung einer Toolkette auf AUTOSAR

Da die Grundlage vieler Tools ein Import ist, wurde als nächstes die Erweiterung der FIBEX-Import-DLL von Eberspächer Electronics auf AUTOSAR untersucht. Da die zugrundeliegende Technik zum Einlesen bei beiden Standards gleich ist, konnte gezeigt werden, dass der einzige Aufwand bei der Anpassung der Datenstruktur liegt.

Erweiterung des FIBEX-Viewers auf AUTOSAR

Als nächstes wurde der Aufwand überprüft, der nötig ist, um den FIBEX-Viewer von Eberspächer Electronics auf AUTOSAR zu erweitern. Der FIBEX-Viewer ist eine Software zur graphischen Darstellung und Visualisierung von Bordnetz-Datenbanken im FIBEX XML Format (FIBEX Version 1.1.5, 1.2.0, 2.0.1, 3.0.0 und FIBEX+). Der Schwerpunkt liegt dabei im Teilbereich FlexRay, CAN und LIN. Eine kostenlose Version kann über den nebenstehenden Link von der Eberpächer-Homepage heruntergeladen werden.

Untersucht wurde die Anzeige der Informationen aus dem AUTOSAR-System-Template. Da die Harmonisierung zwischen FIBEX 3.0 und AUTOSAR schon weit fortgeschritten ist, konnte ohne großen Aufwand eine rudimentäre Anzeige der Informationen erzielt werden, da in FIBEX 3.0 das PDU-Konzept realisiert wurde und Fibex 3.0 vom FIBEX-Viewer unterstützt wird. Der Änderungsaufwand zur Integration von AUTOSAR hält sich damit in Grenzen.

Der FIBEX-Editor wird um eine AUTOSAR-Funktionalität erweitert

Dann wurde der Aufwand untersucht den FIBEX-Editor um eine AUTOSAR Funktionalität zu erweitern. Der FIBEX-Editor (Bild 5) ist eine Software zum visuellen Bearbeiten von FIBEX XML Dateien. Unterstützt werden die gleichen FIBEX-Versionen wie beim FIBEX-Viewer. Man kann mit dem FIBEX-Editor, mit Hilfe eines intuitiven Bedienkonzeptes, ohne viel Aufwand FIBEX-Dateien für FlexRay, CAN und LIN erstellen und bearbeiten. Auch hier wurde festgestellt, dass eine Anpassung an die Autosar-System-Templates mit einem überschaubaren Aufwand getätigt werden kann.

Anderer Ansatz bei der Design- und Konfigurationssoftware

Ein anderer Ansatz wird bei der Design- und Konfigurationssoftware FlexConfig von Eberspächer Electronics gewählt. FlexConfig (Bild 6) ist eine kostengünstige, leistungsfähige und bedienungsfreundliche Software für automobile Netzwerke. Mit Hilfe von Assistenten können neue Netzwerke leicht und schnell erstellt werden. Bestehende Netzwerke werden übersichtlich dargestellt und können leicht geändert werden. Durch zahlreiche Exportmöglichkeiten kann nahezu jede Hardwareplattform mit Netzwerkdaten konfiguriert werden. Bei FlexConfig wird zuerst die AUTOSAR Datei in eine FIBEX 3.0 Datei umgewandelt. Dies geschieht über einen externen Konverter. Danach kann man die FIBEX Datei in FlexConfig importieren. Durch diese Vorgehensweise muss nicht das FlexConfig an AUTOSAR angepasst werden, sondern ein externer Konverter erlaubt die Weiternutzung des bestehenden Werkzeugs. Dieser Ansatz wird zurzeit umgesetzt.

Der Quasistandard für den Datenaustausch im Auto

FIBEX ist der Quasistandard für den Datenaustausch bei nachrichtenorientierten Kommunikationssystemen im Automotive-Umfeld. FIBEX ist ein Format für alle Bussysteme und erleichtert den Datenaustausch zwischen verschiedenen Tools. Mit AUTOSAR kann man bei allen Entwicklungsschritten - vom Entwurf bis zur Codegenerierung - bei Software-Architekturen in Fahrzeugen auf einen Standard setzen. Vorteile sind u. a. Standardisierung von Funktionen, günstige Skalierbarkeit und Wartbarkeit über den ganzen Produktlebenszyklus. FIBEX wird durch eine sehr ähnliche Weise in AUTOSAR durch das System-Template abgebildet. Will man sich nur auf die Beschreibung der nachrichtenorientierten Kommunikation festlegen, kann man sich auf FIBEX beschränken. Dieses Format ist schon seit Jahren im Einsatz und wird durch eine Vielzahl von Tools unterstützt.

FIBEX-Hard- und Software lässt sich an AUTOSAR sinnvoll anpassen

Aufbauend auf den langjährigen Erfahrungen der Firma Eberspächer Electronics mit FIBEX und XML ist eine Anpassung der Hard- und Softwarelösungen an AUTOSAR sinnvoll möglich. Die zugrundeliegende Technik beider Standards ist mit XML gleich. Der Aufbau der XML-Strukturen ist seit der FIBEX Version 3.0 in vielen Bereichen sehr ähnlich. Es kann aus diesen Gründen in vielen Bereichen auf bestehende Programmstrukturen zurückgegriffen werden. Eine Migration von FIBEX nach AUTOSAR kann damit von Eberspächer Electronics begleitet werden und einige Produkte von Eberspächer Electronics werden auf AUTOSAR erweitert.

* Thomas Bachmann ist Projektmanager für Analysetools bei Eberspächer Electronics.

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