Bei der Definition von Fahrzeugfunktionen spielt Software eine entscheidende Rolle, was zur Entwicklung von Software-definierten Fahrzeugen (SDV) geführt hat. Dieser Wandel eröffnet Möglichkeiten zur Erweiterung des Funktionsumfangs während der gesamten Lebensdauer eines Fahrzeugs. Damit Software häufig aktualisiert werden kann, wandeln sich Fahrzeuge hin zu einer neuen elektrischen/elektronischen (E/E) Architektur mit zentralisierten HPC-Plattformen (High Performance Computing), serviceorientierter Architektur (SOA) und „Software Factory“-Ansätzen mit Continuous Integration/Continuous Delivery (CI/CD). Die zunehmende Komplexität von Automobilsoftware erfordert auch neue Kompetenzen in Softwarearchitektur, Wiederverwendung und Integration.
Model-Based Design hilft Ingenieurteams wie folgt, diese Herausforderungen zu meistern:
- Wiederverwendung von Software über HPC, Zonensteuerungen und ECU hinweg
- Erfüllung von Sicherheits- und Qualitätsanforderungen durch Automatisierung
- "Shift Left" (zeitliche Vorverlegung) durch frühe Validierung und Softwareintegration in der Simulation
- Befähigung von Fachexperten zur Erstellung von qualitativ hochwertiger Software
Erstellen von qualitativ hochwertiger Software für Software-definierte Fahrzeuge mit MATLAB, Simulink und Polyspace
Entwicklung, Simulation und Bereitstellung signalbasierter und service-orientierter Anwendungen
Die Umstellung auf HPC und Zonencomputer wird durch eine neue E/E-Fahrzeug-Architektur unterstützt, bei der die Anwendungssoftware von der Hardware entkoppelt wird. Ein Teil der bestehenden Anwendungssoftware wird von ECU auf HPC und Zonencomputer migriert. Zu diesem Zweck müssen die Softwarekomponenten neu konzipiert und umgestaltet werden, von monolithischen signalbasierten zu nicht-monolithischen serviceorientierten Komponenten, damit sie in SOA integriert werden können. Zur Unterstützung dieser Migration und zur Integration und Validierung neuer Anwendungssoftwarekomponenten sind Tools für die Entwicklung von Softwarearchitekturen erforderlich.
Simulink und System Composer ermöglichen Ihnen Folgendes:
- Erstellung von Softwarearchitekturen und Durchführung von Trade-off-Analysen zur Softwarezuweisung
- Integration von Tools für die Systemtechnik und Softwareentwicklung, um sicherzustellen, dass das Softwareprodukt mit den Anforderungen und dem Design synchron bleibt
- Wiederverwendung von Software über HPC, Zonencomputer und ECU hinweg durch automatische Codegenerierung
„Shift Left“: Vorverlegung der Software-Integration mit virtueller Fahrzeugsimulation
Bei den zahlreichen Over-the-Air-Software-Updates (OTA) ist das Testen neuer Software-Konfigurationen mithilfe von Prototyp-Hardware nicht mehr praktikabel. Integrationstests müssen ebenfalls automatisiert werden, um die Vorlaufzeit für den Release der Software zu verkürzen. Die Verlagerung der Software-Integration auf Model-in-the-Loop- (MIL) und Software-in-the-Loop-Tests (SIL) mit einer virtuellen Fahrzeug-Simulation, die in eine kontinuierliche Integrationspipeline integriert ist, trägt zur Lösung beider Probleme bei. Mit Simulink, dem Virtual Vehicle Composer und Simulink Compiler können Sie:
- Die Montage von virtuellen Fahrzeugmodellen automatisieren
- Virtuelle ECU-Simulationen (Electronic Control Unit) mit einer Mischung aus modellbasierten- und codebasierten Komponenten in Simulink erstellen und mit Tools von Drittanbietern für Produktions-Basissoftware (BSW) und Prozessorsimulation integrieren
- Virtuelle Fahrzeug- und ECU-Modelle in kontinuierliche Integrationspipelines einbinden
Automatisierung von Prozessen und Skalierung von Desktop-Computern zur Cloud in Software Factories
Die Implementierung einer umfassenden Automatisierung ist der Schlüssel zur Reduzierung des Softwareentwicklungsaufwands. Entwicklungstechnologien wie CI/CD ermöglichen es den Entwicklern, ihre Arbeit zu automatisieren und zugleich durch wiederholbare Prozesse eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Darüber hinaus ermöglicht die Cloud-Technologie eine bessere Skalierung, indem sie die Softwareentwicklung und -simulationen beschleunigt, große Datensätze verarbeitet und die Zusammenarbeit verteilter Software-Teams erleichtert. MATLAB und Simulink bietet Ihnen Folgendes:
- Integration in CI/CD-Systeme wie Jenkins®, GitLab® CI/CD, GitHub Actions und Azure® Pipelines
- Verarbeitung von Cloud-basierten Daten in Systemen wie AWS® S3 und Azure Blob und Skalierung für den jeweiligen Bedarf
- Skalierung von Simulationen auf Clustern und in der Cloud mithilfe des MATLAB Parallel Server
- Beschleunigung des Trainings neuronaler Netze auf Grafikkarten
- Kollaborative Entwicklungsmöglichkeiten mit Git und SVN Source Control
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