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

sam

men

arb

eit

(B

MW

-An

we

nd

er, E

ntw

icklu

ng

ste

am

, M

ath

Wo

rks,

Ma

na

ge

me

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

Your partner for innovation

in embedded quality