Virtualisation

L’utilisation de technologies de virtualisation au cours du processus de développement permet une réalisation en amont des tests, de la validation et de la calibration des logiciels embarqués en simulant l’objet testé et/ou son environnement, que l’ensemble du matériel cible soit disponible ou non. Grâce à ces technologies de virtualisation, la conception et le comportement de nouveaux systèmes peuvent par ailleurs être étudiés en détail sur le PC, sur des bancs d’essai de laboratoire et sur des systèmes HiL.

ETAS propose des solutions de virtualisation complètes permettant aux clients de réaliser des tâches de développement dans des environnements virtuels. Afin de tirer pleinement parti du potentiel que recèle la virtualisation, les conseillers ETAS commencent par une analyse approfondie des processus. Grâce aux solutions ETAS, les clients peuvent considérablement améliorer la qualité et l’efficacité du processus de développement et du logiciel produit.

Avantages des solutions de virtualisation ETAS

  • Offre complète incluant outils ouverts, des modèles, des services d’ingénierie et des prestations de conseil
  • Assistance tout au long du cycle de développement
  • Fruit de la longue expérience d’ETAS en matière de développement logiciel basé sur des modèles, de tests logiciels, de validation et de calibration

Les solutions de virtualisation d’ETAS font appel à des technologies de pointe pour la simulation et le prototypage de commandes embarquées et de systèmes pilotés. Elles permettent d’intégrer des composants physiques dans l’environnement virtuel et sont utilisées sur des PC de bureau et des bancs d’essai, dans des systèmes Hardware-in-the-Loop (HiL) ou encore sur des véhicules d’essai.

La vidéo ETAS Solutions for Virtual Validation donne un aperçu de la façon dont les outils ETAS sont utilisés pour tester et valider des logiciels dans toutes les phases du développement, via des montages Model-in-the-Loop (MiL), Software-in-the-Loop (SiL) et Hardware-in-the-Loop (HiL).

Tests, validation et calibration réalisés en amont

Les technologies de virtualisation permettent une réalisation en amont des tests, de la validation et de la calibration.

Les tests et la validation représentent plus de la moitié des coûts de développement des systèmes embarqués. Mais dans le même temps, l’efficacité du processus et la qualité du produit dépendent du degré de maturité des tests, de la validation et de la calibration.

Plus les erreurs sont détectées tôt lors du processus de développement, plus le travail et les coûts induits par la correction des bugs et le remaniement peuvent être réduits. Selons les retours d’informations des clients, les technologies de virtualisation permettraient de détecter jusqu’à 80 % des erreurs. Aussi les tests et la validation devraient-ils débuter à un stade aussi précoce que possible durant le processus. Les travaux de calibration réalisés durant les phases précoces de développement contribuent par ailleurs à réaliser des économies au niveau des ressources coûteuses que sont les bancs d’essai et véhicules.

« Règle empirique des dix » : les coûts d’élimination d’un défaut augmentent d’un facteur 10 à chaque étape franchie avant sa détection.

Dans la plupart des cas, les tests, la validation et la calibration nécessitent toujours du matériel cible et des prototypes. ETAS propose des outils et des services permettant de réaliser les tests, la validation et la calibration indépendamment du matériel existant, raccourcissant ainsi le délai entre la conception et les tests. ETAS accélère ainsi l’ensemble du processus de développement et réduit les coûts.

Application de la virtualisation au cours du développement

De par son indépendance vis-à-vis du matériel cible ou des prototypes, la virtualisation facilite le contrôle efficace de nouveaux concepts ou conceptions. Des études détaillées du comportement du système, y compris de fonctions interdisciplinaires complexes, sont possibles dès la phase de conception.

Application de la virtualisation au niveau des systèmes

Pour les développeurs de logiciels embarqués, l’indépendance vis-à-vis du matériel conférée par les environnements virtuels constitue un immense avantage. Bien avant que le matériel cible ou les prototypes ne soient disponibles, ils peuvent ainsi tester des fonctions, des composants logiciels individuels, voire le logiciel complet, et les valider lors de l’intégration dans un calculateur virtuel. Le débogage et la reproduction de défauts sont beaucoup plus rapides dans un environnement virtuel sur PC que sur des calculateurs. Des opérations prenant beaucoup de temps comme la programmation flash peuvent être intégralement supprimées.

Application de la virtualisation au niveau du logiciel des calculateurs.

L’utilisation d’environnements virtuels facilite une étroite collaboration entre toutes les parties concernées durant l’ensemble du processus de développement, à savoir développeurs, intégrateurs et testeurs, ainsi que constructeurs et fournisseurs, en leur permettant de rester concentrés sur leur activité et de ne faire aucun compromis en matière de sécurité de leurs données.

Avec ESCRYPT, ETAS est en mesure de proposer des solutions intégrant la technologie de cryptage et garantissant la sécurité des échanges de données, composants logiciels, modèles ou tests-types entre constructeurs et fournisseurs.

Co-simulation de modèles de différents domaines grâce à des interfaces conformes à FMI

Normes et initiatives

ETAS participe activement aux instances et initiatives de standardisation qui font progresser la virtualisation, dont ASAM, AUTOSAR, le FMI Advisory Committee, ProSTEP iViP et Virtual Vehicle.

ASAM définit des interfaces outils destinées à simplifier les échanges de données durant le processus de développement. Les normes ASAM incluent des protocoles, des modèles de données, des formats de fichiers et des interfaces de programmation (API) utilisées pour les tests, la validation et la calibration de calculateurs automobiles.

AUTOSAR fournit des spécifications en vue d’une architecture commune des logiciels automobiles, incluant la standardisation des logiciels de base des calculateurs.

Functional Mock-up Interface (FMI), hébergée par la Modelica Association, supporte les échanges de modèles et la co-simulation de modèles dynamiques issus de différents systèmes logiciels. En sa qualité de membre du FMI Advisory Committee, ETAS s’engage en faveur de la poursuite de la diffusion de cette interface afin d’ouvrir davantage encore les outils aux environnements virtuels.

L’association internationale ProSTEP iViP s’emploie à développer des solutions innovantes et des normes modernes pour la gestion des données produit et la création virtuelle de produits.
Son groupe de travail Smart Systems Engineering se concentre sur les échanges de modèles interdisciplinaires et inter-entreprises.

VIRTUAL VEHICLE est un centre international de recherche et développement travaillant sur le développement de véhicules orienté application et sur les futurs concepts de véhicules circulant sur route et sur rail. Il se concentre essentiellement sur l’approche combinée simulation numérique et validation expérimentale, ainsi que sur la simulation des systèmes jusqu’au véhicule complet.

Approche XiL

Utilisation de XiL lors du développement de systèmes et de logiciels embarqués

Le recours aux technologies de simulation à différents niveaux d’abstraction permet de réaliser plusieurs montages d’essai en boucle fermée :

  • Model-in-the-Loop (MiL)
  • Software-in-the-Loop (SiL)
  • Hardware-in-the-Loop (HiL)

Approche XiL d'ETAS

L’approche XiL d’ETAS résume ces montages d’essai et inclut le concept suivant:   

  • XiL (X-in-the-Loop): X désigne un modèle, un logiciel ou un matériel soumis à un test
  • XiL représente des environnements de test MiL, SiL ou HiL
  • XiL vise une transition en douceur entre les environnements MiL, SiL, HiL et les environnements physiques en réutilisant des modèles, tests, données et outils

En intégrant des composants matériels, XiL autorise la validation de fonctions de commande nouvellement développées à l’aide d’un système de prototypage sur le véhicule, ou une combinaison de calculateurs virtuels et physiques, par exemple lors de tests HiL.

Outils

Outils de virtualisation ETAS compatibles XiL

ETAS propose des outils d’application de méthodes de virtualisation durant toutes les phases de développement :

  • Développement logiciel basé sur des modèles avec ASCET
  • Prototypage de fonctions de commande avec INTECRIO
  • ETAS Virtual ECU pour AUTOSAR: ISOLAR-EVE
  • Tests Hardware-in-the-Loop avec LABCAR
  • Modélisation, réalisation, analyse et documentation de tests avec RT2
  • Validation et précalibration de modèles de commande Simulink® sur PC avec INCA plus INCA-SIP et INTECRIO-RLINK
  • Calibration guidée et automatisée avec INCA, à l’aide d' INCA-FLOW
  • Génération de modèles précis basés sur des données et optimisation du comportement de systèmes complexes avec ETAS ASCMO

La chaîne d’outils ETAS est ouverte et répond à des normes.

Modèles de simulation

ETAS propose des solutions associant une base de données de modèles de simulation et des services pour des applications XiL. Les modèles détaillés servent par exemple à la mise en place de simulations en boucle fermée d’entraînements hybrides avec un ou plusieurs calculateurs. Une simulation complète du véhicule peut être étendue avec des composants modèles de pointe fournissant des interfaces avec les calculateurs de la batterie, du moteur électrique ou à combustion, des éléments de la chaîne cinématique, etc.

ETAS améliore en continu les modèles existants et en développe de nouveaux, par exemple pour améliorer la simulation du comportement des piles à combustible. ETAS propose par ailleurs des prestations de conseil et d’ingénierie afin d’adapter au mieux les modèles de simulation aux exigences des clients.

Conseil et services d’ingénierie

Conseil

En réduisant le travail de développement tout en optimisant la qualité, la virtualisation recèle un énorme potentiel d’amélioration de l’efficacité. Ces améliorations nécessitent des solutions sur mesure tenant compte des différentes stratégies de développement, des cartographies des processus et des environnements d’outils.

Les services de conseil ETAS reposent sur une large expertise en matière de développement de logiciels et de systèmes automobiles. Ils permettent à nos clients d’exploiter tout le potentiel que recèle la virtualisation en matière d’optimisation des processus de développement, des méthodes et des environnements d’outils.

Services d’ingénierie

Partout dans le monde, là où le client le souhaite, ETAS propose des prestations d’ingénierie sur mesure portant sur la spécification, l’adaptation et l’intégration de logiciels et systèmes, ainsi que des formations à la mise en œuvre des solutions.

Afin de garantir que les solutions de virtualisation d’ETAS répondent au mieux aux besoins des clients, la gamme de services proposés par ETAS comporte un élément majeur : l’intégration des solutions dans l’environnement existant, incluant des outils et modèles d’autres fournisseurs.

Virtualisation – Produits