虚拟化

就嵌入式软件开发而言,虚拟化包括通过模拟接受测试的对象和/或其环境在早期执行测试、验证和校准,而不需要完整的目标硬件。通过部署虚拟化技术,可使用实验室测试台和HiL系统在计算机上详细分析新系统的设计和特性。

ETAS提供全面的虚拟化解决方案,使客户能够在虚拟环境中完成开发任务。为了充分发挥虚拟化技术的潜能,ETAS顾问开始进行深入的过程分析。通过应用ETAS的解决方案,客户能够明显提高开发过程和实际的软件产品的质量和效率。

ETAS虚拟化解决方案的优势

  • 全面的产品和服务包括开放式工具、模型、工程服务和咨询
  • 支持完整的开发周期
  • 发挥ETAS在基于模型的软件开发、软件测试、验证和校准方面的多年经验

ETAS虚拟化解决方案利用先进的技术模拟和原型设计嵌入式控制和控制系统。利用测试台、硬件在环(HiL)测试系统或测试车辆,它们便于将实际的组件集成到虚拟环境中以及在办公室计算机上部署实际的组件。

ETAS虚拟验证解决方案视频概述了如何在所有开发阶段通过模型在环(MiL)、软件在环(SiL)和硬件在环(HiL)设置应用ETAS工具测试和验证软件。

早期测试、验证和校准

虚拟化技术实现了早期测试、验证和校准。

在嵌入式系统开发成本中,测试和验证占一半以上。同时,过程效率和产品质量取决于测试、验证和校准的成熟度。

在开发过程中越早发现错误,就越能节省错误修复和重构精力和成本。根据客户的反馈,利用虚拟化技术可发现多达80%的错误。因此,在这个过程中应尽早开始测试和验证活动。此外,在早期开发阶段进行的校准工作已经帮助节省了昂贵的资源——例如,测试台和车辆。

“实证十法则”——故障检出时间每晚

在大多数情况下,测试、验证和校准仍然需要目标硬件和原型。为了缩短设计和测试之间的时间,ETAS提供足够的工具和服务,帮助在无需使用现有硬件的情况下进行测试、验证和校准。通过这种方式,ETAS加快了整个开发过程并节约了成本。

开发过程中应用虚拟化技术

虚拟化有助于高效评估新的概念和设计,因为它独立于目标硬件或者原型。可在设计阶段尽早开始详细研究系统特性,包括复杂的跨域功能。
系统级的虚拟化应用
对于嵌入式软件开发人员,虚拟环境提供的硬件独立性带来了重要优势。在还没有目标硬件或者原型的情况下,将功能、各软件组件甚至整个软件集成到虚拟控制单元上即可进行测试和验证。在计算机的虚拟环境中,故障排除和错误再现的执行速度比在电子控制单元(ECU)上快得多。可以完全避免flash编程等耗时的程序。
ECU软件级的虚拟化应用

对于嵌入式软件开发人员,虚拟环境提供的硬件独立性带来了重要优势。在还没有目标硬件或者原型的情况下,将功能、各软件组件甚至整个软件集成到虚拟控制单元上即可进行测试和验证。在计算机的虚拟环境中,故障排除和错误再现的执行速度比在电子控制单元(ECU)上快得多。可以完全避免flash编程等耗时的程序。

基于ESCRYPT,ETAS能够将加密技术整合到其解决方案中,从而保障制造商和供应商之间可以安全地交换数据、软件组件、模型或者测试案例。

采用符合FMI的接口协同仿真各种领域模型

标准和活动

ETAS积极参与推动虚拟化的标准化机构和活动,包括ASAM、AUTOSAR、FMI咨询委员会、ProSTEP iViP和虚拟车辆。

ASAM 定义工具接口,以促进开发过程的数据交换。ASAM标准包括用于测试、验证和校准汽车电子控制单元(ECU)的协议、数据模型、文件格式和应用程序编程接口(API)。

AUTOSAR 提供支持常规汽车软件架构的规格,包括ECU基础软件的标准化。

功能模拟式接口 (FMI), 由Modelica协会主办,支持不同软件系统的模型交换和动态模型协同仿真。作为FMI咨询委员会的成员,ETAS致力于推动FMI标准化,以进一步开拓虚拟环境 工具。

国际协会 ProSTEP iViP 致力于开发用于产品数据管理和虚拟产品创造的创新解决方案和现代化标准。其 智能系统工程 工作组专注于跨学科和跨企业的模型交换。

虚拟车辆 是一个国际研发中心,从事面向应用的车辆开发以及未来的公路和铁路车辆概念。其重点领域包括综合的数值模拟和实验验证方法以及整车系统模拟。

XiL方法

嵌入式软件和系统开发中的XiL

通过应用不同抽象层次的模拟技术,可实现多种闭环测试设置:
硬件在环(HiL)

  • 模型在环(MiL)
  • 软件在环(SiL)
  • 硬件在环(HiL)

ETAS XiL方法

ETAS XiL方法归纳了这些设置,包含以下概念:

  • XiL(X在环):其中X代表接受测试的任何控制模型、软件或者硬件
  • XiL代表MiL、SiL或者HiL测试环境
  • 通过重复利用模型、测试、数据和工具,XiL力求实现MiL、SiL、HiL以及实际环境之间的无缝转换

通过集成硬件组件,XiL有助于在车辆的原型设计系统或者HiL测试等的虚拟和实际ECUs相结合的情况下验证新设计的控制功能。

工具

支持XiL的ETAS虚拟化工具

ETAS提供工具,在所有开发阶段应用虚拟化方法:

  • 通过ASCET进行基于模型的软件开发
  • 通过INTECRIO进行控制功能原型设计
  • 用于AUTOSAR的ETAS虚拟ECU:ISOLAR-EVE
  • 通过LABCAR进行硬件在环测试
  • 通过RT2进行测试建模、执行、评估和报告
  • 通过INCA加上INCA-SIPINTECRIO-RLINK在计算机上验证和预校准Simulink®控制模型 INTECRIO-RLINK
  • 采用INCA-FLOW基于INCA进行引导和自动校正
  • 通过ETAS ASCMO生成准确的数据模型并优化复杂的系统

 

 ETAS工具链是开放的,并且符合标准

 

仿真模型

ETAS提供的解决方案结合了用于XiL应用的仿真模型库和服务。详细的模型可以用于利用一个或者多个控制单元设置混合动力系统的闭环仿真。先进的模型组件可扩展完整的汽车仿真,为电池、电动马达、内燃机和传动系统元件等的控制单元提供接口。

 ETAS不断完善现有模型并开发新模型,例如,用于燃料电池的先进行为仿真。为了根据客户的要求完美地契合仿真模型,ETAS提供咨询和工程服务

咨询和工程服务

咨询

通过同时减少开发工作量和提高质量,虚拟化为提高效率提供了巨大的潜力。为了实现这些改进,必须采用考虑到具体开发策略、过程情形和工具环境的定制解决方案。

ETAS咨询服务提供广泛的汽车系统和软件开发专业技能,帮助客户充分发挥虚拟化在优化开发过程、方法和工具环境中的潜力。

Engineering Services工程服务

ETAS提供全球定制工程服务,指定、定制并在客户的首选位置集成解决方案,并为客户提供解决方案操作培训。

为了确保ETAS虚拟化解决方案在最大程度上满足客户的要求,ETAS服务组合的一个关键要素包括将解决方案集成到现有环境,其中包括第三方工具和模型。

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