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Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme für AUTOSAR mit der MathWorks-Toolkette
09. Juli 2014
Dr. David Seider, Reinhard Jeschull
Seite 2 Validas AG
Agenda Einführung
Umsetzung der Werkzeugkette
Erfolgsfaktoren
Zusammenfassung und Ausblick
Seite 3 Validas AG
Motivation: Synergien
Seite 4 Validas AG
Überblick zu AUTOSAR Automotive Software-
Entwicklungsstandard (AUTomotive Open System ARchitecture)
Ziel: Anwendungssoftware (SWC) möglichst unabhängig von-einander und von Hardware
„Pfeiler“ von AUTOSAR:
– 3-Schichten-Architektur (Applikationen, Run-Time-Environment, Basissoftware)
– Methodik
– Application Interfaces
– Austausch-Format: ARXML
1.0 3.0 4.0 3.2
4.0.3
4.2.1
2010 2005 2015
Ca. 350 Mio.
AUTOSAR-ECUs
Hardware
Anwendungssoftware
So
ftw
are
Anw.-SW
Hardware
RTE
BSW
SWC SWC
Runnables C-Code
Aktuell mehr als
16.000 Seiten
Seite 5 Validas AG
Agenda Einführung
Umsetzung der Werkzeugkette
Erfolgsfaktoren
Zusammenfassung und Ausblick
Seite 6 Validas AG
Ausgangssituation und Aufgaben
Ausgangssituation:
Kundenspezifische Toolbox
BACE (BMW AutoCoding
Environment)
Eingesetzt für Nicht-AUTOSAR-
Entwicklung (Modellierung, Code-
Generierung, etc.)
Umfangreiche Customization
Erfolgreicher Einsatz in vielen
Serienprojekten
1. Aufgabe:
Erweiterung von BACE für
AUTOSAR
Fokus: zunächst
nur Entwicklung
für AUTOSAR
unterstützen
2. Aufgabe:
Zusammenführen der
modellbasierten
Entwicklung für AUTOSAR
und Nicht-AUTOSAR-
Steuergeräte
Seite 7 Validas AG
Herausforderungen
Einsetzbarkeit in
Serienprojekten Knapper Zeitrahmen:
10/11: AUTOSAR 4.0.3
01/12: Beginn Entwicklung
09/12: Wichtiger Meilenstein
02/13: Wichtiger Meilenstein
04/14: Wichtiger Meilenstein
Verschiedene
MATLAB-
Releases:
R2010bSP1
R2011b
R2013b
Unterschiedliche Anforderungen
für herkömmliche Entwicklung und
Entwicklung gemäß AUTOSAR
10bSP1
11b
13b
Seite 8 Validas AG
Releases und wichtige Ereignisse
2011
Q4
2012
Q1
Q2
Q3
Q4
2013
Q1
Q2
Q3
Q4
2014
Q1
Q2
Q3
Q4
ATPP
BACE
Projekte
AUTOSAR
4.0.3
Beginn
Werkzeugketten-
Projekt
Erster Einsatz in
Pilotprojekten
Wichtiger
Meilenstein von
Pilotprojekten
Migration auf
R2013b Erstes Release von
BACE für AUTOSAR
ATPP – AUTOSAR Target Production Package (MathWorks), BACE – BMW AutoCoding Environment
Wichtiger
Meilenstein von
Pilotprojekten
heute
Seite 9 Validas AG
Δ
Software-Entwicklungs-Workflows
Daten-
deklaration
AUTOSAR-
Authoring
Konversion
Import Modellie-
rung Prüfung
Code-
Gen. ARXML
Quellcode
Δ Δ Δ Δ
In BACE umgesetzt, unter-
stützt oder angepasst
Workflows für
Nicht-AUTOSAR-
Entwicklung
Beschreibung von Architektur
und SWC-Schnittstellen
AUTOSAR Import
with Update (Delta-
Import)
Modellierung Code-Erzeugung
Δ
Beispiele unterstützter AUTOSAR-Features:
• Ports: S/R (implizit, explizit), C/S, Parameter
(R-Port), Mode (R-Port)
• IRV (implizit, explizit)
• Memory- und Parameter-Elemente (PIM,
PIP, ConstantMemory, StaticMemory, etc.)
• Signal Invalidation, IsUpdated-API, Error
Status API
• Variantenhandling (VariationPointProxy, etc.)
• …
Seite 10 Validas AG
Agenda Einführung
Umsetzung der Werkzeugkette
Erfolgsfaktoren
Zusammenfassung und Ausblick
Seite 11 Validas AG
Die wichtigsten Erfolgsfaktoren
Infrastruktur (CMS, Issue-Tracking, CI, automatisierte Tests, Wiki, etc.)
Zu
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nt)
Anforderungsanalyse (Zu Beginn; Anwender, In-House-SW-Entw.-Prozesse; Priorisierung)
Synchronisation (Kontinuierlich; Abgleich Anforderungen und Release-Zyklen)
Customization (Konfiguration, Add-Ons, „Glue Tools“)
Pilotierung (Nachweis der Anwendbarkeit und Angemessenheit)
Anwendersupport (Consulting, Vor-Ort-Support, gute Dokumentation)
Seite 12 Validas AG
Customization – Grob-Architektur MathWorks:
Kern-Produkte
AUTOSAR-Target-Production-Package
BMW Group:
BACE
Applikationssoftware (AUTOSAR- und Nicht-AUTOSAR-Entwicklung)
Wichtig:
Modulare Erweiterungen in BACE/ATPP einfaches Abschalten, sobald von Kern-Produkt built-in unterstützt
MATLAB/Simulink/ModelAdvisor/Embedded Coder
ATPP
BACE
Nicht-AUTOSAR-
Anwendung
AUTOSAR-
Anwendung
Seite 13 Validas AG
Zusammenarbeit, Anwendersupport
Management Management
MathWorks-Support
Anwender
Pilot Engineering
Entwicklung
Projekt „BACE für AUTOSAR“
Vereinbarungen, Commitment,
Abstimmungen
Intensive
Unterstützung!!
BMW Group Validas MathWorks
Anfragen zu Support, Features, Modellierung
Consulting, Tools (BACE mit MATLAB+ATPP),
Dokumentation
Diskussion u. Abstimmung zu
Features/Modellierung
Abstimmung Release-Zyklen/Meilensteine
Seite 14 Validas AG
Pilotierung 3 Pilotprojekte
aus verschiedenen Fachbereichen der BMW Group
erfolgreich erfüllte Meilensteine
24 SWCs
Ca. 120.000 LOC generiert aus SWC-Modellen
Wichtig:
Auswahl der Pilotprojekte sollte möglichst repräsentativ sein
0
2
4
6
8
10
12
14
Serienprojekt 1 Serienprojekt 2 Vorentwickl.
Anzahl SWCs
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Serienprojekt 1 Serienprojekt 2 Vorentwickl.
Anzahl Generierte LOCs [tsd.]
Seite 15 Validas AG
Agenda Einführung
Umsetzung der Werkzeugkette
Erfolgsfaktoren
Zusammenfassung und Ausblick
Seite 16 Validas AG
Zusammenfassung und Ausblick Ausblick
AUTOSAR-Standard:
– Nächste „große“ Version 4.2.1 (Release Oktober 2014) mit neuen wichtigen Features
Modellbasierte Entwicklung für AUTOSAR:
– Erweiterungen bei „Advanced Features“ (Variantenhandling, …)
– Reduktion des Customization-Anteils für AUTOSAR (zunehmende Unterstützung in Kernprodukt)
Zusammenfassung
Modellbasierte Entwicklung für AUTOSAR ist sehr gut möglich
Erfolgsfaktoren
I
A
S
C
P
A
Z
Seite 17 Validas AG
Arnulfstraße 27 80335 München www.validas.de info@validas.de
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