Figure 9.27: Interfaces required by Raw Data Stream

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: UML-Komponenten- und Schnittstellendiagramm (statische architektonische Abhängigkeitsansicht nach dem AUTOSAR Adaptive Platform Metamodell für Functional Clusters).
• Technischer Zweck: Spezifikation der externen und internen Schnittstellenabhängigkeiten des Functional Clusters Raw Data Stream (RDS) in der AUTOSAR Adaptive Platform (Release R23-11).
• Funktionale Einordnung: Raw Data Stream dient dem performanten Transport unstrukturierter oder vorformatierter Massendaten (z. B. Sensor-Rohdatenströme wie Kamera-, Radar- oder LiDAR-Daten) an der Adaptive Platform Foundation vorbei oder durch gezielte Kapselung von Transportprotokollen (z. B. TCP/UDP/TLS). Das Diagramm definiert die vertikale und horizontale Integration von RDS in die Platform-Laufzeitumgebung.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Konsumierende Komponente

• «aapFunctionalCluster» Raw Data Stream: Der primäre Plattform-Cluster, welcher die Rohdatenstrom-Dienste implementiert und über ausgehende «use»-Abhängigkeiten an vier Schnittstellen gekoppelt ist.

Ziel-Schnittstellen (Interfaces) & deren Realisierungen

1. «aapAPI, aapNativeInterface» Logger
   • Methoden:
     • + IsEnabled()
     • + Log(MsgId, Params)
     • + LogDebug(): LogStream
     • + LogError(): LogStream
     • + LogFatal(): LogStream
     • + LogInfo(): LogStream
     • + LogVerbose(): LogStream
     • + LogWarn(): LogStream
     • + WithLevel(): LogStream
   • Realisierung: Realisiert via Interface Realization durch «aapFunctionalCluster» Log and Trace (ara::log). Bietet standardisiertes Tracing und Logging für Diagnose- und Debug-Zwecke.
2. «aapAPI, aapNativeInterface» CryptoStack
   • Semantik: Standardisierte C++-API (ara::crypto) für kryptografische Primitiven, Zertifikatsverwaltung und sichere Kanaletablierung (z. B. TLS/DTLS).
   • Realisierung: Realisiert via Interface Realization durch «aapFunctionalCluster» Cryptography daemon-based.
3. «aapInternal, aapNativeInterface» ManifestAccessor
   • Semantik: Interne C++-Plattformschnittstelle zur Deserialisierung und Abfrage der maschinen- und prozessspezifischen Konfiguration aus dem Execution-/Deployment-Manifest (z. B. Netzwerk-Endpunkte, Port-Mappings, Buffer-Größen).
   • Realisierung: Realisiert via Interface Realization durch die plattforminterne Komponente Registry.
4. «aapInternal» TCP/IP Stack
   • Semantik: Plattforminterne Netzwerk-Transportschnittstelle (typischerweise POSIX-kompatible Socket-API wie BSD Sockets / AF_INET, AF_INET6 für TCP/UDP).
   • Realisierung: Realisiert via Interface Realization durch das unterlagerte Operating System (POSIX-konformes OS).

3. Dynamisches Verhalten & Interaktionsmuster

Als statisches Schnittstellendiagramm zeigt die Abbildung keine Zeitlinien; der funktionale Ablauf im Stream-Lifecycle leitet sich aus den Schnittstellenbeziehungen ab:

1. Konfigurations- und Initialisierungsphase:
   • RDS fragt synchron über ManifestAccessor bei der Registry Endpunktparameter, Socket-Konfigurationen und Kanaldefinitionen ab.
2. Kanalaufbau & Absicherung:
   • Aufbau der Transportkanäle via interner Schnittstelle TCP/IP Stack zum Betriebssystem-Kernel.
   • Falls Authentizität oder Verschlüsselung für den Stream gefordert sind: Aushandlung von Schlüsseln und Aufbau sicherer Sitzungen über Aufrufe an den CryptoStack.
3. Datenstreaming & Diagnose:
   • Kontinuierlicher Datenübertragungsbetrieb über den OS-Netzwerk-Stack mit minimalem Middleware-Overhead (Zero-Copy-/Streaming-Pfade).
   • Status-, Fehler- und Zustandswechselmeldungen werden synchron/gepuffert über die Fluent-API des Logger (LogStream) an Log and Trace übergeben.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Architektonische Trennung (API vs. Internal):
  • Entwickler müssen strikt zwischen «aapAPI» (normierte C++-Schnittstellen für Portable Adaptive Applications/Cluster) und «aapInternal» unterscheiden.
  • TCP/IP Stack und ManifestAccessor sind distributions- bzw. OS-spezifisch; RDS besitzt hier direkte Bindung an die OS-Schicht (unter Umgehung von ara::com).
• Performance & Streaming-Latenz:
  • Da Streaming-Daten hohe Datenraten aufweisen (Video/LiDAR), läuft der Datenpfad direkt über den Kernel-TCP/IP Stack. Logger-Aufrufe dürfen nicht im kritischen Pfad der Frame-Verarbeitung synchron blockieren (Nutzung der asynchronen LogStream-Mechanismen obligatorisch).
• Sicherheitsanforderungen:
  • Die Kopplung an Cryptography daemon-based impliziert eine Inter-Process-Communication (IPC) zur Schlüsselhandhabung; sicherheitskritische Streams müssen über CryptoStack abgesichert werden, was CPU-Budget für symmetrische/asymmetrische Krypto im Datenpfad erfordert.