Автори : (1) Тобіас Бец, Технічний університет Мюнхена, Німеччина; (2) Long Wen, Технічний університет Мюнхена, Німеччина; (3) Fengjunjie Pan, технічний університет Мюнхена, Німеччина; (4) Gemb Kaljavesi, технічний університет Мюнхена, Німеччина; Alexander Zuepke, Технічний університет Мюнхена, Німеччина; (6) Андреа Бастоні, технічний університет Мюнхена, Німеччина; (7) Марко Какамо, технічний університет Мюнхена, Німеччина; (8) Алоїс Кнол, Технічний університет Мюнхена, Німеччина; (9) Йоханнес Бец, Технічний університет Мюнхена, Німеччина. Authors: (1) Тобіас Бец, Технічний університет Мюнхена, Німеччина; (2) Long Wen, Технічний університет Мюнхена, Німеччина; (3) Fengjunjie Pan, технічний університет Мюнхена, Німеччина; (4) Gemb Kaljavesi, технічний університет Мюнхена, Німеччина; Alexander Zuepke, Технічний університет Мюнхена, Німеччина; (6) Андреа Бастоні, технічний університет Мюнхена, Німеччина; (7) Марко Какамо, технічний університет Мюнхена, Німеччина; (8) Алоїс Кнол, Технічний університет Мюнхена, Німеччина; (9) Йоханнес Бец, Технічний університет Мюнхена, Німеччина. Лівий стіл Абстракт і I. Введення II. Зв'язана робота III. Архітектура мікропослуг для програмного забезпечення для автономного керування IV. Експерименти V. Результати VI. Дискусія VII. Висновки, визнання та посилання —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 абстрактні I. Введення Наприклад, консорціум автомобілів з відкритим джерелом SOAFEE [1], [2] спеціально спрямований на SDV і об'єднує OEM, Tier 1 і виробників чіпів для роботи над проблемами. Архітектура E/E SDV базується на центральній обчислювальній одиниці, в якій потужний високопродуктивний комп'ютер керує та координує різноманітні функції. Ці функції включають в себе обробку даних сенсорів, експлуатацію інформаційно-розважальних систем, передові системи допомоги водієві та зв'язок з зовнішніми системами. Це дозволяє відокремлювати програмне забезпечення від функцій апаратного забезпечення для досягнення більшої модульності та масштабуваності. Техніки легкої віртуалізації, такі як контейнеризація Недотримання цих вимог в реальному часі може призвести до погіршення продуктивності та збільшення ризику аварій [4]. У контексті програмно-дефінізованих архітектур автономного водіння практиканти експериментували з рамками, які спрощують складні завдання конфігурування, налаштування та оптимізації складних ланцюгів архітектурних взаємозалежностей. Ця стаття вводить архітектуру мікропослуг, розроблену та застосовувану до дослідницького транспортного засобу EDGAR [7], яка явно розроблена для Autoware, відкритого програмного забезпечення для автономного керування, побудованого на ROS 2. Оскільки вплив технологій легкої віртуалізації на затримку складного програмного забезпечення ще не розглянуто, ця стаття досліджує вплив контейнеризації на затримку кінця до кінця в системах автономного керування. Зокрема, ми зосереджуємося на затримці кінця до кінця реальної архітектури автономного керування, заснованої на Autoware. Ми впроваджуємо архітектуру на двох різних платформах (x86 і aarch64) за допомогою декількох конфігурацій • Ми представляємо структуру та процес будівництва архітектури мікропослуг для програмного забезпечення для автономного керування, що служить випробувальним місцем для майбутніх робіт. • Ми проводимо всебічний аналіз впливу контейнеризації, використовуючи як конкретні еталони, так і прямі вимірювання на все більш ізольованих конфігураціях мікропослуг. • Ми кількісно оцінюємо декілька показників в реальному часі, включаючи затримку від кінця до кінця, джитер, системний процесор та використання пам'яті. Всупереч загальній думці, наші результати показують, що контейнери можуть досягти нижчої затримки кінця до кінця і кращої експлуатації системи, ніж божевільні конфігурації Linux. Це підкреслює виклик пошуку найбільш підходящих варіантів конфігурації у дуже складних системних сценаріях і демонструє перевагу контейнеризації для майбутніх систем SDV. Розроблена мікросервісна архітектура буде сприяти відкритому коду Фонду Autoware (https://github.com/autowarefoundation/autoware). II. Зв'язана робота Кілька статей обговорюють виклики та досягнення у вбудованих системах та програмному забезпеченні автомобілів. Sax et al. [11] підкреслюють коротші цикли випуску, збільшені варіанти та оновлення програмного забезпечення в сучасних автомобілях. Однак вони не забезпечують будь-якого глибокого аналізу конкретних рішень або інструментів. Інтеграція нових функціональностей збільшує складність систем автомобілів, що вимагає ретельного розгляду архітектури та розподілу електронних контрольних підрозділів для ефективного управління цією складністю [12]. Kugele et al. [13] обговорюють надання еластичних послуг в інтелектуальних автомобілях. Управління різними робочими навантаженнями, обмеженнями ресурсами та зміною вимог користувачів підкреслюється Мікропослуги та архітектури, орієнтовані на послуги (SOA) мають потенціал покращити гнучкість автомобільних систем. Lotz та ін. [14] досліджують можливості та вплив впровадження архітектури мікропослуг для систем допомоги водієві та демонструють зменшення складності та вдосконалення програмних систем. Tamanaka та ін. [15] представляють концептуальну структуру для архітектури, що сприймає помилки, і виділяють використання мікропослуг та контейнеризації як критичних компонентів. У [16], огляд літератури досліджує принципи проектування та стратегії архітектурного вдосконалення для мікропослуг. Завдяки систематичному вивченню мапування, Kukulicic та ін. [17] аналізує прийняття SOA в автомобільному програмному У зв'язку з тим, що інструкції, що використовуються в системі ROS, дозволяють повністю оцінювати ефективність [27] пристрою. [27] пристрою, що використовується в системі virtualization, [27] пристрою, що використовується в системі virtualization, [27] пристрою, що використовується в системі virtualization, [27] пристрою, що використовується в системі virtualization, [27] пристрою, що використовується в системі virtualization, [26] пристрою, що використовується в системі automo. [27] пристрою, що використовується в системі automo. [27] пристрою, що використовується в системі automo. [26] пристрою, що використовується в системі automo. [27] пристрою, що використовується в систе Цей документ доступний на архіві під ліцензією CC by 4.0 Deed (Attribution 4.0 International). Цей документ доступний на архіві під ліцензією CC by 4.0 Deed (Attribution 4.0 International).
