Wie man die 5 wichtigsten Herausforderungen bei der Entwicklung von Software für Mikrocontroller im Automobilbereich meistert
Sicherheit, Echtzeitfähigkeit und Ressourcenoptimierung hängen in hohem Maße von Steuergeräten ab, insbesondere von Mikrocontrollern, die für verschiedene Funktionen in heutigen Fahrzeugen unerlässlich sind. OEMs und Zulieferer vernachlässigen jedoch häufig die Entwicklungsprozesse für Steuergerätesoftware zu Gunsten neuerer Technologien. Dabei bieten Steuergeräte ein erhebliches Potenzial für Verbesserungen in den Bereichen Automatisierung, Effizienz und Sicherheit. Um eine fortschrittliche Softwareentwicklung für Mikrocontroller im Automobil zu erreichen, müssen fünf zentrale Herausforderungen bewältigt werden.
Grundsatz Nr. 1: Hoher Integrationsaufwand
Die Herausforderung: Fahrzeugsysteme werden in der Regel in einer "Brownfield"-Umgebung entwickelt, was dazu führt, dass Altlasten die Integration erschweren. Die komplexen Kommunikationsschnittstellen zwischen den Komponenten erfordern komplizierte Konfigurationen und umfangreiche Interoperabilitätstests. Darüber hinaus erhöhen manuelle Integrationsprozesse die Fehlerquote, verlängern die Entwicklungszyklen und erhöhen die Arbeitskosten.
Die Lösung: Schrittweise Modernisierung von Legacy-Komponenten für Abwärtskompatibilität, um eine reibungslose Integration ohne hohe Kosten zu ermöglichen. Einsatz automatisierter Tools für sich wiederholende Integrationsaufgaben, um Fehler zu reduzieren und die Entwicklung zu beschleunigen. Einsatz einer Fahrzeugsoftwareplattform zur Verwaltung der Schnittstellenkomplexität und zur Durchsetzung standardisierter Kommunikationsprotokolle für eine bessere Interoperabilität.
Grundsatz Nr. 2: Komplexe Kalibrierung
Die Herausforderung: Die Kalibrierung ist zeitaufwändig, verlängert die Entwicklungszyklen, verzögert Projekte, erhöht die Kosten und verringert die Effizienz. Ein Missverständnis der Kalibrierungsparameter kann zu Einrichtungsfehlern führen, die wiederholte Tests und Neukalibrierungen erfordern. Fehlkonfigurationen können zur Nichteinhaltung von Vorschriften führen, was kostspielige Überarbeitungen oder Rückrufe erforderlich macht. Auch die herkömmliche, oft noch manuelle Dokumentation kann bei komplexen Projekten fehleranfällig sein.
Die Lösung: Verbessern Sie die Dokumentation, indem Sie die Kalibrierungsparameter und ihre Abhängigkeiten mit automatisierten Lösungen für mehr Effizienz klar erläutern. Vereinfachen Sie die Schnittstellen für Nutzerinnen und Nutzer mit entsprechenden Optionen. Nutzen Sie automatisierte Werkzeuge für Routineaufgaben, um Konsistenz zu gewährleisten, und Simulationswerkzeuge für virtuelle Tests[ EATB] von Kalibrierungsänderungen, um die Entscheidungsfindung zu unterstützen.
"Fehlkonfigurationen können zur Nichteinhaltung von Vorschriften führen, was kostspielige Überarbeitungen oder Rückrufe erforderlich macht..."
Grundsatz Nr. 3: Zeitaufwändige Tests und Fehlersuche
Die Herausforderung: Mit zunehmender Softwarekomplexität wird das Testen zu einem Engpass für Innovationen. Wechselwirkungen zwischen Modulen schaffen komplexe Testszenarien, die die Verwaltung erschweren und die Integrationszeiten verlängern. Darüber hinaus verfügen tief eingebettete Mikrocontroller oft über begrenzte Ressourcen, was die Art der durchführbaren Tests einschränkt. Herkömmliche Debugging-Tools sind für diese Beschränkungen möglicherweise nicht geeignet.
Die Lösung: Modellbasierte Entwicklungs- und Simulationstools reduzieren die Hardwaretests. Fortschrittliches Debugging, Software-in-the-Loop und CI/CD-Pipelines beschleunigen die Fehlererkennung. Automatisierte Tests, TDD, Codegenerierung und parallele Ausführung erhöhen die Effizienz und Zuverlässigkeit.
Grundsatz Nr. 4: Begrenzte Skalierbarkeit und Flexibilität
Die Herausforderung: Monolithische Software schränkt Aktualisierungen und neue Funktionen ein, während proprietäre Systeme und fehlende Standards zu Anbieterbindung und komplexen Integrationen führen. Unzureichende Modularität behindert die Wiederverwendung von Code und die Anpassungsfähigkeit des Systems.
Die Lösung: Eine modulare Architektur mit standardisierten Protokollen ermöglicht einfachere Updates und Erweiterungen. Offene Standards fördern die Interoperabilität und verhindern die Bindung an einen bestimmten Anbieter. Fahrzeugsoftwareplattformen und Abstraktionsschichten verbessern die Skalierbarkeit, während das modulare Design die Anpassungsfähigkeit und die Wiederverwendung von Code unterstützt.
Grundsatz Nr. 5: Hohe Anforderungen an die Cybersicherheit
Die Herausforderung: Die sich ständig weiterentwickelnden Cyber-Bedrohungen wie Malware, Hacking und unbefugter Zugriff erschweren die Steuergerätesicherheit. Begrenzte Mikrocontroller-Ressourcen machen es schwierig, einen robusten Schutz ohne Leistungseinbußen zu bieten. Unterschiedliche Cybersicherheitsvorschriften in verschiedenen Regionen erhöhen die Komplexität zusätzlich.
Die Lösung: Der Schlüssel zu angemessener Sicherheit und Konformität liegt in einem mehrschichtigen Sicherheitsansatz, der Verschlüsselung, Authentifizierung und sicheres Booten umfasst, kombiniert mit leichtgewichtigen Protokollen für Mikrocontroller und laufender Überwachung und Prüfung der Vorschriften.
Weitere Informationen zur Bewältigung dieser Herausforderungen finden Sie auf unserer Website und in unserem Whitepaper Fünf große Herausforderungen bei der Softwareentwicklung für Mikrocontroller im Automobilbereich.
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