Los autores: (1) Tobias Betz, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; (2) Long Wen, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; (3) Fengjunjie Pan, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; (4) Gemb Kaljavesi, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; Alexander Zuepke, Universidad Técnica de Múnich, Alemania. (6) Andrea Bastoni, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; Marco Caccamo, Universidad Técnica de Múnich, Alemania. (8) Alois Knoll, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; Johannes Betz, Universidad Técnica de Múnich, Alemania. Authors: (1) Tobias Betz, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; (2) Long Wen, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; (3) Fengjunjie Pan, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; (4) Gemb Kaljavesi, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; Alexander Zuepke, Universidad Técnica de Múnich, Alemania. (6) Andrea Bastoni, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; Marco Caccamo, Universidad Técnica de Múnich, Alemania. (8) Alois Knoll, Universidad Técnica de Múnich, Alemania; Johannes Betz, Universidad Técnica de Múnich, Alemania. Mesa de la izquierda Abstracto y I. Introducción II. Trabajo relacionado Arquitectura de microservicios para un software de conducción autónoma IV. Los experimentos V. Resultados VI. La discusión VII. Conclusión, reconocimientos y referencias —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 Abstracción I. Introducción El mercado de sensores latente automóvil está cambiando directamente hacia los vehículos definidos por software (SDV), permitiendo un ecosistema automovilístico más centrado en software. Por ejemplo, el consorcio de vehículos de código abierto SOAFEE [1], [2] se dirige específicamente a SDV y reúne a OEM, Tier 1s y fabricantes de chips para trabajar en los desafíos. La arquitectura E/E de SDV se basa en una unidad de computación central en la que un ordenador de alto rendimiento maneja y coordina diversas funciones. Estas funciones abarcan el procesamiento de datos de sensores, el funcionamiento de sistemas de infotainment, los sistemas avanzados de asistencia al conductor y la comunicación con sistemas externos. Esto permite la separación del software de la funcionalidad del hardware para lograr una mayor modularidad y escalabilidad Navegar y responder a las condiciones de la carretera dinámicas de forma segura y fiable.El incumplimiento de estos requisitos en tiempo real podría conducir a una degradación del rendimiento y un mayor riesgo de accidentes [4].En el contexto de las arquitecturas de conducción autónoma definidas por software, los profesionales han estado experimentando con marcos que simplifican las tareas difíciles de configurar, ajustar y optimizar las complejas cadenas de interdependencias arquitectónicas.En particular, Autoware [5] y el sistema operativo de robots (ROS) 2 [6] están entre los marcos más utilizados. Este artículo introduce una arquitectura de microservicios – desarrollada y aplicada al vehículo de investigación EDGAR [7] – que está explicitamente diseñada para Autoware, un software de conducción autónoma de código abierto construido en ROS 2. Dado que el impacto de las tecnologías de virtualización ligera en la latencia de software complejo no ha sido – a nuestro conocimiento – aún considerado, este artículo investiga el impacto de la containerización en la latencia de extremo a extremo en los sistemas de conducción autónoma. En concreto, nos enfocamos en la latencia de extremo a extremo de una arquitectura de conducción autónoma del mundo real basada en Autoware. Implementamos la arquitectura en dos plataformas diferentes (x86 y aarch64) utilizando múltiples configuraciones correspondientes a un nivel creciente de aislamiento basado en contenedores • Presentamos la estructura y el proceso de construcción de una arquitectura de microservicios para el software de conducción autónoma que sirve como punto de prueba para el trabajo futuro. • Realizamos un análisis completo del impacto de la containerización utilizando tanto valores de referencia específicos como medidas directas en configuraciones de microservicios cada vez más aisladas. • Valoramos cuantitativamente múltiples métricas en tiempo real, incluyendo latencia de fin a fin, jitter, CPU del sistema y utilización de la memoria. Contrariamente a la creencia común, nuestros resultados muestran que los contenedores pueden lograr una latencia de fin a fin más baja y una mejor utilización del sistema que las configuraciones de Linux. Esto subraya el desafío de encontrar las opciones de configuración más adecuadas en escenarios de sistema muy complejos y muestra el beneficio de la containerización para futuros sistemas SDV. La arquitectura de microservicios desarrollada será una contribución de código abierto a la Fundación Autoware (https://github.com/autowarefoundation/autoware). II. Trabajo relacionado Varios artículos discuten los desafíos y avances en los sistemas incorporados y el software de automóviles. Sax et al. [11] enfatizan los ciclos de lanzamiento más cortos, las variantes aumentadas y las actualizaciones de software en los vehículos modernos. Sin embargo, no proporcionan ningún análisis en profundidad de soluciones o herramientas particulares. La integración de nuevas funcionalidades aumenta la complejidad de los sistemas de vehículos, lo que requiere una consideración cuidadosa de la arquitectura y la distribución de unidades de control electrónico para gestionar eficazmente esta complejidad [12]. Kugele et al. [13] discuten el suministro de servicios elásticos en vehículos inteligentes. La gestión de diferentes cargas de trabajo, restricciones de recursos y cambios en los requisitos de los usuarios se destaca como una necesidad. Por lo tanto, la importancia de proporcionar servicios escal Microservicios y arquitecturas orientadas a servicios (SOA) tienen el potencial de mejorar la flexibilidad de los sistemas de automóviles. Lotz et al. [14] investigan la viabilidad e impacto de implementar una arquitectura de microservicios para sistemas de asistencia al conductor y demuestran la reducción de la complejidad y la mejora de los sistemas de software. Tamanaka et al. [15] presentan un marco conceptual para una arquitectura tolerante a fallos y destacan el uso de microservicios y containerización como componentes críticos. En [16], una revisión de la literatura explora los principios de diseño y las estrategias de refinamiento arquitectónico para microservicios. A través de un estudio de mapeo sistemático, Kukulicic et al. [17] analiza la adopción de SOA en En cuanto a las aplicaciones basadas en ROS, las aplicaciones virtualizadas son las que permiten el funcionamiento de todo el sistema [27] y las aplicaciones virtualizadas son las que permiten el funcionamiento de todo el sistema [27] y las aplicaciones virtualizadas son las que permiten el funcionamiento de todo el sistema [27] y las aplicaciones virtualizadas son las que permiten el funcionamiento de todo el sistema [27] y las aplicaciones virtualizadas son las que permiten el funcionamiento de todo el sistema [27] y las aplicaciones virtualizadas son las que permiten el funcionamiento de todo el sistema [27] y las aplicaciones virtualizadas son las que permiten el funcionamiento de todo el sistema [27] y las aplicaciones virtualizadas son las que permiten el funcionamiento de todo el sistema [27] y las aplicaciones virtualizadas son las que perm Este artículo está disponible en archivo bajo la licencia CC by 4.0 Deed (Attribution 4.0 International). Este artículo está disponible en archivo bajo la licencia CC by 4.0 Deed (Attribution 4.0 International).
