如何克服汽车微控制器软件开发中的 5 大挑战

安全、实时能力和资源优化在很大程度上依赖于 ECU，尤其是微控制器，它们对当今汽车的各种功能至关重要。然而，原始设备制造商和供应商往往忽视了 ECU 软件开发流程，转而采用更新的技术。然而，ECU 在提高自动化、效率和安全性方面潜力巨大。要实现先进的汽车微控制器软件开发，必须应对五大挑战。

挑战：车辆系统通常在棕地环境中开发，导致难以整合的遗留问题。组件之间的通信接口非常复杂，需要复杂的配置和广泛的互操作性测试。此外，手动整合流程会增加错误率、延长开发周期并增加人工成本。

解决方案：逐步对旧组件进行现代化改造，以实现向后兼容性，从而在无需高成本的情况下实现平稳集成。使用自动化工具完成重复性的集成任务，以减少错误并加快开发速度。采用车辆软件平台来管理接口复杂性，并执行标准化通信协议，以实现更好的互操作性。

挑战：校准非常耗时，会延长开发周期、延误项目、增加成本并降低效率。对校准参数的误解会导致设置错误，需要反复测试和重新校准。配置错误可能导致不符合法规要求，从而需要进行代价高昂的修改或召回。在复杂的项目中，传统的、通常仍是手工编写的文档也容易出错。

解决方案：通过清晰解释校准参数及其相互依存关系来改进文档，并采用自动化解决方案提高效率。利用相关选项简化用户界面。在常规任务中使用自动化工具以确保一致性，并使用模拟工具对校准更改进行虚拟测试[EATB]，以支持决策制定。

挑战：随着软件复杂性的增加，测试成为创新的瓶颈。模块之间的交互会产生复杂的测试场景，从而使管理复杂化并延长集成时间。此外，深度嵌入式微控制器通常资源有限，限制了可执行的测试类型。传统的调试工具可能不适合这些限制。

解决方案 基于模型的开发和仿真工具减少了硬件测试。先进的调试、环路软件和 CI/CD 管道可加速问题检测。自动测试、TDD、代码生成和并行执行提高了效率和可靠性。

挑战单体软件限制了更新和新功能的开发，而专有系统和标准的缺乏又造成了供应商锁定和复杂的集成。模块化程度低阻碍了代码重用和系统适应性。

解决方案 采用标准化协议的模块化架构更易于更新和扩展。开放式标准促进了互操作性，防止了供应商锁定。车辆软件平台和抽象层提高了可扩展性，而模块化设计支持适应性和代码重用。

挑战：恶意软件、黑客攻击和未经授权的访问等网络威胁不断发展，使 ECU 的安全性变得更加复杂。微控制器资源有限，很难在不牺牲性能的情况下提供强大的保护。不同地区的网络安全法规也不尽相同，使问题更加复杂。

解决方案：足够的安全性和合规性的关键在于多层次的安全方法，包括加密、身份验证和安全启动，结合微控制器的轻量级协议以及持续的监管监控和审计。

有关如何应对挑战的更多信息，请访问我们的网站并阅读我们的白皮书《汽车微控制器软件开发的五大挑战》。