Autorzy : Tobias Betz, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy Long Wen, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy (3) Fengjunjie Pan, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy; (4) Gemb Kaljavesi, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy; Alexander Zuepke, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy Andrea Bastoni, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy Marco Caccamo, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy (8) Alois Knoll, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy; Johannes Betz, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy. Authors: Tobias Betz, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy Long Wen, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy (3) Fengjunjie Pan, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy; (4) Gemb Kaljavesi, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy; Alexander Zuepke, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy Andrea Bastoni, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy Marco Caccamo, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy (8) Alois Knoll, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy; Johannes Betz, Uniwersytet Techniczny w Monachium, Niemcy. Stół po lewej Abstrakcja i I. Wprowadzenie II. Praca związana III. Architektura mikrousług dla oprogramowania do autonomicznej jazdy IV Eksperymenty V. Wyniki VI. dyskusja VII. Wnioski, uznania i odniesienia —The automotive industry is transitioning from traditional ECU-based systems to software-defined vehicles. A central role of this revolution is played by containers, lightweight virtualization technologies that enable the flexible consolidation of complex software applications on a common hardware platform. Despite their widespread adoption, the impact of containerization on fundamental real-time metrics such as end-to-end latency, communication jitter, as well as memory and CPU utilization has remained virtually unexplored. This paper presents a microservice architecture for a real-world autonomous driving application where containers isolate each service. Our comprehensive evaluation shows the benefits in terms of end-to-end latency of such a solution even over standard bare-Linux deployment. Specifically, in the case of the presented microservice architecture, the mean end-to-end latency can be improved by 5-8%. Also, the maximum latencies were significantly reduced using container deployment. Abstract abstrakcyjna I. Wprowadzenie Na przykład konsorcjum pojazdów o otwartym kodzie SOAFEE [1], [2] kieruje się specjalnie do SDV i łączy OEM, Tier 1 i producentów chipów, aby pracować nad wyzwaniami. Architektura E/E SDV opiera się na centralnej jednostce obliczeniowej, w której potężny komputer o wysokiej wydajności zarządza i koordynuje różnorodne funkcjonalności. Funkcje te obejmują przetwarzanie danych czujników, obsługę systemów infotainment, zaawansowane systemy wspomagania kierowcy i komunikację z systemami zewnętrznymi. Umożliwia to oddzielenie oprogramowania od funkcjonalności sprzętu w celu osiągnięcia większej modularności i skalowalności. Techniki wirtualizacji lekkiej, takie jak wirtualizacja kontenerów, nawigować i reagować na dynamiczne warunki drogowe w bezpieczny i niezawodny sposób.Nie spełnienie tych wymagań w czasie rzeczywistym mogłoby prowadzić do pogorszenia wydajności i zwiększenia ryzyka wypadków [4].W kontekście architektur autonomicznej jazdy zdefiniowanych przez oprogramowanie, praktycy eksperymentują z ramami, które upraszczają trudne zadania konfigurowania, dostosowywania i optymalizacji złożonych łańcuchów wzajemnych zależności architektonicznych. W niniejszym dokumencie przedstawiono architekturę mikroserwisu – opracowaną i zastosowaną do pojazdu badawczego EDGAR [7] – która jest wyraźnie zaprojektowana dla Autoware, oprogramowania do autonomicznego prowadzenia o otwartym kodzie źródłowym zbudowanego na ROS 2. Ponieważ wpływ lekkich technologii wirtualizacji na opóźnienie złożonego oprogramowania nie został jeszcze rozpatrzony – do naszej wiedzy – niniejszy dokument bada wpływ konteneryzacji na opóźnienie od końca do końca w systemach autonomicznego prowadzenia pojazdów. W szczególności koncentrujemy się na opóźnieniu od końca do końca rzeczywistej architektury autonomicznego prowadzenia pojazdów opartej na Autoware. Wdrażamy architekturę na dwóch różnych platformach (x86 i aarch64) • Przedstawiamy strukturę i proces budowy architektury mikroserwisu dla oprogramowania do autonomicznego prowadzenia, służącego jako test do przyszłych prac. • Przeprowadzamy kompleksową analizę wpływu konteneryzacji, wykorzystując zarówno konkretne wskaźniki, jak i bezpośrednie pomiary w coraz bardziej izolowanych konfiguracjach mikrosłużb. • Dokonujemy ilościowej oceny wielu wskaźników w czasie rzeczywistym, w tym opóźnienia od końca do końca, jitteru, procesora systemowego i wykorzystania pamięci. Wbrew powszechnemu przekonaniu, nasze wyniki pokazują, że kontenery mogą osiągnąć niższe opóźnienia końcowe i lepsze wykorzystanie systemu niż konfiguracje Linux. To podkreśla wyzwanie znalezienia najbardziej odpowiednich opcji konfiguracji w bardzo złożonych scenariuszach systemowych i pokazuje korzyści z konteneryzacji dla przyszłych systemów SDV. Rozwinięta architektura mikrousług zostanie przydzielona z otwartego źródła do Fundacji Autoware (https://github.com/autowarefoundation/autoware). II. Praca powiązana Kilka artykułów omawia wyzwania i postępy w systemach wbudowanych i oprogramowaniu motoryzacyjnym. Sax et al. [11] podkreślają krótsze cykle wydania, zwiększone warianty i aktualizacje oprogramowania w nowoczesnych pojazdach. Jednakże nie dostarczają żadnej dogłębnej analizy określonych rozwiązań lub narzędzi. Integracja nowych funkcjonalności zwiększa złożoność systemów pojazdów, wymagając ostrożnego rozważenia architektury i dystrybucji jednostek sterowania elektronicznego, aby skutecznie zarządzać tą złożonością [12]. Kugele et al. [13] omawiają elastyczne świadczenie usług w inteligentnych pojazdach. Zarządzanie różnymi obciążeniami roboczymi, ograniczeniami zasobami i zmieniającymi się wymaganiami użytkowników jest podkre Microservices i architektury zorientowane na usługi (SOA) mają potencjał do poprawy elastyczności systemów motoryzacyjnych. Lotz et al. [14] badają wykonalność i wpływ wdrażania architektury mikroserwisu dla systemów wspomagających kierowcę oraz demonstrują zmniejszenie złożoności i ulepszanie systemów oprogramowania. Tamanaka et al. [15] przedstawiają koncepcyjne ramy dla architektury odpornej na usterki i podkreślają wykorzystanie mikroserwisu i konteneryzacji jako kluczowych komponentów. W [16] przegląd literatury bada zasady projektowania i strategie architektoniczne do ulepszania mikroserwisu. Poprzez systematyczne badanie mapowania Kukulicic et al. [17] analizują przyjęcie SOA w oprogramowaniu motoryzacyjnym Innowacje, które pozwalają na opracowanie w oparciu o całą aplikację ROS, pozwalają na opracowanie w oparciu o całą aplikację, która umożliwia opracowanie w oparciu o wirtualizację [27] i opracowanie w oparciu o wirtualizację [27]. opracowanie w oparciu o wirtualizację [27] pozwala na opracowanie w oparciu o wirtualizację [27]. opracowanie w oparciu o wirtualizację [27] pozwala na opracowanie w oparciu o wirtualizację [27]. opracowanie w oparciu o wirtualizację [27] pozwala na opracowanie w oparciu o wirtualizację [27] i opracowanie w oparciu o wirtualizację [27]. opracowanie w oparciu o wirtualizację Niniejszy dokument jest dostępny w archiwum pod licencją CC by 4.0 Deed (Attribution 4.0 International). Ten dokument jest Licencja CC by 4.0 Deed (Attribution 4.0 International). Dostępne w Archiwum
