軟體定義車輛

Android Automotive OS (AAOS) 軟體定義車輛 (SDV) 支援廣泛的車輛運算領域，不限於資訊娛樂，例如儀表板、車身控制和駕駛輔助。

AAOS 總覽

車載資訊娛樂 (IVI)

AAOS IVI 系統提供引人入勝的實用車內娛樂和導航體驗。

統一駕駛艙 (IVI / SDV)

AAOS 提供整合式駕駛艙解決方案，可整合叢集資料，為資訊娛樂和駕駛艙建立全車艙解決方案。

駕駛艙以外的裝置 (IVI / SDV)

AAOS 可支援車輛的多個網域，例如底盤和車身，以及 ADAS 整合 (QM)，打造個人化體驗。

圖 1. SDV 的主要領域。

SDV 平台可解決現代車輛開發的核心挑戰。這項技術以無頭內建 Android 堆疊為基礎，提供精巧、高效能且可擴充的軟體基礎。這個堆疊會深入車輛架構，為車輛各處的元件供電，包括座椅致動器、儀表板、空調控制、照明、攝影機、後視鏡和遙測。

AAOS SDV 核心是輕量級的 Android 作業系統，整合了通訊、診斷和軟體更新的低階車輛專用架構。這些架構可讓 AAOS SDV 驅動不同的車輛控制器，例如核心運算、車身控制和叢集網域。

AAOS SDV 平台也包含「螢幕安全」架構，可實作儀表板叢集應用程式，例如音訊鈴聲、法規攝影機，以及與 AAOS IVI 內容完美融合的精緻圖像。螢幕安全功能包含安全設計工具鍊和參考安全監控器，可讓原始設備製造商運用車用 SoC 的多元平台安全機制，滿足功能安全需求。

AAOS SDV 簡介

AAOS SDV 會在車用系統單晶片 (SoC) 的多 VM 環境中執行，通常與 IVI 系統並存。AAOS SDV 是無頭 Android 執行個體，可透過 VirtIO 驅動程式運用虛擬化技術。這項架構可讓相同的系統映像檔在雲端式虛擬環境 (例如 Cuttlefish) 中執行，或在目標硬體上任何符合 VirtIO 標準的 Hypervisor 中執行。AAOS SDV 提供標準化、可更新且安全的車輛功能平台。

AAOS 環境

圖 2. AAOS 環境。

主要功能

本節將說明 AAOS SDV 的主要功能。

雲端式開發 (數位孿生)

AAOS SDV 專為在 Cuttlefish 虛擬裝置上執行而設計，可讓您在雲端或本機電腦中建立車輛運算環境的數位孿生。有了這項數位孿生技術，您就能在實體硬體推出前，開發及測試車輛軟體 (從個別服務到多個 VM 的互動)，加快產品上市速度。

主要元件：

  • Cuttlefish：模擬多 VM SDV 環境。
  • Android Studio for Platform (ASfP)：提供以 Rust 為基礎的服務開發和部署工具，適用於 Cuttlefish。

儀表板和混合關鍵性算繪

AAOS SDV 支援需要混合重要性算繪的用途，例如數位儀表板，這類用途會顯示安全關鍵資訊 (例如警示燈)，以及豐富的圖形內容。這項算繪作業必須在車輛啟動序列的早期階段提供。

主要元件：

  • SDV 媒體：在非 IVI VM 中啟用圖像和媒體功能。
  • 螢幕安全：提供功能安全、早期啟動的算繪路徑，適用於重要叢集資訊和警示。

整合汽車服務和通訊

這個平台採用服務導向架構 (SOA)，可輕鬆整合現有車輛網路架構。包括 VM 間通訊、服務生命週期管理，以及與其他 ECU 上的服務通訊。

主要元件：

  • SDV Core OS：提供核心服務的無頭 Android 執行個體：
    • 虛擬機器間通訊
    • 服務探索與管理
    • 系統更新和電源管理
    • 診斷、設定和校正服務的整合點
  • SOME/IP 代理程式：支援 SDV 服務與外部 ECU 服務之間的通訊，方法是透過 IP (SOME/IP) 使用可擴充的服務導向中介軟體。

裝置端資料處理

AAOS SDV 包含裝置端資料收集和邊緣處理的架構。

主要元件：

  • SDV 遙測：支援動態設定，可協助車輛對雲端服務進行裝置端資料收集和邊緣處理。

發布基準和平台矩陣

下表彙整了 Android 17 (26Q2) 和後續平台更新中，AAOS SDV 的公開 Android 開放原始碼計畫 (AOSP) 發布基準、執行設定檔和技術堆疊：

平台維度 公開的 Android 開放原始碼計畫基準規格 主要進入點
發布基準 Android 17 (26Q2 Android 開放原始碼計畫發布基準，可與後續每季和每年的平台更新版本前瞻相容)。 開始使用軟體定義車輛
執行設定檔 (客體 VM) 多 VM VirtIO 架構，包含 SDV Core (沒有 JVM 的無頭 Android VM)、SDV Media (駕駛艙圖形和執行 Display Safety 的 HAR 和 Safety Monitor)，以及 SDV IVI (Android Automotive 資訊娛樂和 DriverUI 叢集 VM)。 AAOS SDV 系統架構
服務介面和程式碼產生 VSIDL (.vsidl) 和通訊協定緩衝區 (.proto) 中定義的宣告式、與傳輸方式無關的結構定義，由 vsidlc 編譯為中介軟體和用戶端程式庫繫結。 VSIDL 和中介軟體總覽
VM 間和跨 ECU 的傳輸 透過 VirtIO 插座 (vsock) 或乙太網路的內部 SDV Comms；透過 SOME/IP 等通訊協定 (使用 SOME/IP broker 和 ISomeIpStack Stable AIDL 介面) 的外部 ECU 通訊；透過 ISdvGateway 的 IVI VHAL 橋接。 SOME/IP 整合總覽和在 IVI 上使用 SDV 閘道
封裝和執行階段代理程式 可獨立更新的 .apex 服務套件，由 Orchestrator、Service Discovery、Health Monitor、Update Manager 和 Vehicle Mode and Power Management (VPM) 代理程式管理每個 VM。 邏輯架構和 AAOS SDV 術語和詞彙表

開始使用

如要進一步瞭解如何設定開發環境、建構操作說明和服務套件工作流程，請參閱「開始使用軟體定義車輛」。