解决新挑战是推动创新的动力，但不可避免的事实是：在各种行业中，系统架构都在迅速发展并变得越来越复杂。为了控制这种复杂性并最大程度地提高数据吞吐量，Data Distribution Service™（DDS）已经成为一种更高效、可扩展且安全的解决方案，满足最苛刻的关键任务部署。

由于这种趋势，在过去的几年中，跨多个行业的财团和标准组织已经开始选择DDS作为其下一代连接系统的基础技术，这些标准和框架的示例包括用于机载系统的开放小组未来机载能力环境（FACE）、用于智能电网的开放现场消息总线（OpenFMB）、用于医疗的医疗设备“即插即用”互操作性计划（MD PnP）设备以及用于机器人技术的机器人操作系统（ROS 2）。

AUTOSAR是采用DDS的最新组织之一。在此博客中，我们将研究AUTOSAR自适应平台的新DDS网络绑定，它将DDS及其丰富的服务质量（QoS）策略集引入AUTOSAR面向服务的体系结构（SOA），从而实现新的互操作性方案可以将AUTOSAR系统集成到基于DDS数据总线的大型系统中。

AUTOSAR（汽车开放系统架构）是车辆制造商、供应商、软件和电子产品供应商的全球合作伙伴，它为汽车系统制定了可互操作的软件体系结构的标准。

2004年，AUTOSAR推出了其广泛采用的Classic Platform，这是一个分层的软件体系结构，它提供了全面的解决方案来处理部署在基于微控制器的电子元件（ECU）中的时间紧迫的应用程序的开发、通信和执行，经典平台利用CAN、LIN或Flexray等著名的连接总线来提供强大的通信功能。

在过去的十年中，基于更强大的微处理器和以太网技术的新型ECU的推出为更集成和自治的车载系统打开了大门。作为响应，AUTOSAR推出了自适应平台，这是一种全新的软件体系结构，旨在解决一系列全新的用例。为了帮助联盟实现这一愿景，RTI于2017年加入AUTOSAR，担任开发合作伙伴。在过去的几年中，我们利用我们的专业知识来扩展AUTOSAR自适应平台通信管理API以使用DDS并利用其许多好处。

AUTOSAR自适应平台定义了许多功能集群，范围从执行管理到时间同步、监视、诊断和通信管理。

为了进行通信，AUTOSAR Adaptive定义了ara :: com，这是一个基于SOA的标准C ++ API。 ara :: com最初基于SOME / IP，旨在定义一个与基础连接技术无关的API，提供定义和部署知名服务并将功能公开给客户端应用程序的方法，就好像它们是本地资源一样。

AUTOSAR服务接口通常使用ARXML定义，ARXML是从AUTOSAR UML元模型派生的建模语言。 作为代码生成的结果，ARXML编译器分别为客户端和服务器应用程序生成用于代理和框架的代码。 在客户端，应用程序实例化代理绑定到服务器端运行的服务实例。 每个代理一次只能绑定到一个服务实例，将代理显式耦合到服务实例。

Ara :: com服务提供以下资源：

事件 - 通知客户端应用程序服务器端触发的事件。

方法 - 公开客户端应用程序可以调用的远程过程。

字段 - 提供客户端应用程序可以使用远程getter和setter修改的数据值。

DDS和ara :: com在体系结构级别呈现出明显的差异。 Ara :: com基于纯面向服务的架构，其中客户端（即代理）和服务器（即服务实例）紧密耦合。 DDS引入了以数据为中心的发布-订阅模型，该模型通过提供用于通信的逻辑数据总线来有效地将发布者和订阅者分离。

但是，DDS以数据为中心的发布-订阅模型非常灵活，通常被认为是一种超级模式，可用于实现发布-订阅以及其他模式，例如请求 - 答复和排队。 因此，DDS可以使用DDS规范系列中已经提供的机制来遵守ara :: com和AUTOSAR自适应平台的语义。下面，我们介绍实现这些概念的基本机制。

如上文所述，在实例化时，代理只能绑定到特定的服务实例。 用DDS术语表示，订户应用程序只能从特定发布者应用程序接收数据。这种语义要求发布者和订阅者之间进行特殊的耦合，可以通过诸如分区和内容过滤器之类的机制来实现。

为了限制内容过滤器所需的处理量和资源，DDS网络绑定使用分区将代理与服务实例绑定。每个ara :: com服务实例都会在以服务ID命名的特定分区上发布数据，并且每个代理都使用以绑定到它们的服务ID命名的分区来订阅数据。可能希望订阅由其他ara :: com服务实例发布的数据的本机DDS应用程序或工具可以订阅特定分区或“ *”分区。

为了将事件，方法和字段映射到DDS概念（例如主题和服务），我们利用OMG DDS和RPC over DDS规范中定义的机制。通过这些机制：

事件映射到常规主题。 这样的映射使现有的DDS工具（例如HMI系统）可以通过使用适当的分区简单地订阅代表事件的相应DDS主题来可视化基于DDS的AUTOSAR自适应系统。

方法映射到DDS服务方法。 每个ara :: com服务确实由DDS服务组成，该服务公开了客户端应用程序可以调用的所有方法。

映射到DDS服务的getter和setter方法的字段遵循与常规方法相同的机制。 字段通知映射到提供当前字段值的常规主题。

可以根据相应的QoS策略配置为处理通信而创建的所有主题和DDS实体。

DDS网络绑定为ara :: com提供了全面的连接解决方案，该解决方案已在多个行业的数千个部署中得到了证明。从这个意义上讲，DDS引入了：

使用DDS可靠性协议和其他QoS策略（如实时性和截止日期）进行确定性的实时通信。

使用其丰富的QoS策略集进行可配置的数据分发。

安全通信，利用DDS安全标准及其细粒度的安全功能。

基于独立于传输的有线协议的可扩展和可插入基础结构，可以有效地部署在共享内存，UDP和TCP的顶部。

最重要的是，DDS网络绑定使AUTOSAR自适应应用程序可以与现有和将来的DDS系统进行互操作。