組み込みからクラウド連携までを考慮した車載アーキテクチャ設計の最新動向として、特に重要な3点（①組み込み～クラウド連携設計、②AUTOSAR Adaptive Platform、③OTAとセキュリティ）を構造的に解説。
① 組み込みからクラウド連携までを考慮した設計
🔗 全体像：Software-Defined Vehicle（SDV）の潮流
車両は「ハードウェア＋ソフトウェア＋データ通信」から構成される動的システムとなり、以下の4階層が設計対象になります：
| 階層 | 内容 | 技術・規格 |
|---|
| 1. センサ/ECU層 | 車載センサ、制御用ECU | RTOS, AUTOSAR Classic |
| 2. ゲートウェイ層 | 車内通信（CAN, Ethernet） | 車載向けSoC, TSN (Time-Sensitive Networking) |
| 3. エッジコンピュート層 | 高性能コンピューティング、HPC、AI演算 | AUTOSAR Adaptive, ROS2, Linux |
| 4. クラウド連携層 | OTA更新、リモート診断、データ解析 | MQTT, HTTPS, AWS/Azure IoT Core, digital twin |
例：ADAS/自動運転では、カメラやLiDAR→ECU→SoCで画像処理→クラウドで統計解析・モデル更新→OTAで学習結果を再配信、という循環設計が求められます。
② AUTOSAR Adaptive Platform：柔軟で高性能な次世代OS基盤
🔧 AUTOSAR Classicとの違い
| 項目 | AUTOSAR Classic | AUTOSAR Adaptive |
|---|
| ターゲット | リアルタイム制御ECU | HPC（高性能コンピューティング） |
| OS | RTOS（OSEKベース） | POSIXベース（Linux等） |
| 更新 | 静的構成 | 動的構成（再起動なしに変更可） |
| 使用例 | パワステ、ライト制御等 | 自動運転、インフォテインメント、OTA等 |
🌐 構成要素
- Execution Management（起動管理）：アプリのライフサイクル制御
- Service-Oriented Communication（SoC）：動的なサービスの検出・通信
- Persistency Management：永続化されたログ/設定の管理
- Time Synchronization：GNSS/ネットワーク経由の時刻同期
- Update and Configuration Management：OTAを通じた動的更新
✅ 採用例：
- BMW 7シリーズ（自動運転向けECUにAdaptive採用）
- VW MEBプラットフォーム（HPC基盤に用いる）
③ OTA（Over-the-Air）とセキュアな更新機構
🛠 OTAアップデートの構成
| 層 | 内容 |
|---|
| アップデート配信 | クラウド → 車両へのデータ送信（Wi-Fi, LTE, 5G） |
| バージョン管理 | モジュール単位の依存性管理（Delta update） |
| 更新エンジン | セキュアブート、分割適用、リカバリ機構 |
| セキュリティ層 | 暗号化（TLS）, ハッシュ検証, TPM連携 |
🔐 セキュリティの論点
| 機能 | 目的 | 代表技術 |
|---|
| Secure Boot | 改ざん防止 | UEFI, TPM |
| Remote Attestation | 信頼性の検証 | HSM, 車載PKI |
| 認証・鍵管理 | 通信相手の確認 | TLS, X.509証明書 |
| IDS/IPS（侵入検知） | 実行中の異常検出 | Argus、Karamba、ESCRYPTなど |
📌 まとめ
| 領域 | 今後の展望 |
|---|
| ソフトウェア設計 | クラウド連携とセキュアOTAを前提に設計（CI/CD for vehicles） |
| HPC/ECU統合 | ドメインECU→ゾーンECU→中央ECUへの統合進行中 |
| サイバーセキュリティ | UNECE WP.29サイバー規制に対応した設計が必要（ISO/SAE 21434） |
| アーキテクチャ | AUTOSAR Adaptive × Linux × ROS2（＋クラウド連携）が新標準に |
