汽車行業的當前趨勢意味著開發軟件項目已成為一項日益復雜的任務。軟件團隊和項目經理需要在復雜和異構的軟件系統中使用專門的錯誤搜索和流程優化框架。

在這次與 Elektrobit Automotive 的Torsten Mosis 和 Sebastian K?nig 的問答 中，兩人討論了在復雜的汽車軟件供應鏈中在破壞開發項目之前檢測出代價高昂的錯誤的機制。

嵌入式計算設計：哪些因素導致汽車軟件開發項目日益復雜，在復雜的汽車供應鏈中，誰最終負責確保軟件質量？

K?nig： 如今，主機中已經可以找到廣泛的軟件技術。它們通常基于 HTML5、Java 或 Qt 等標準系統，其下層的應用程序和服務利用了已建立的框架（如 Android、QNX Car Platform 或 GENIVI Linux）的優勢。

在此期間，用戶可以體驗的功能由智能手機應用程序和Android Auto或Apple CarPlay等鏡像方法的集成來補充。除此之外，還有大量數據從車輛到云端的遷移和處理。市場發展表明，在未來，分布在不同硬件實體上或在虛擬機管理程序上運行在虛擬化環境中的幾種不同操作系統通常會同時運行。在這里，導航系統等復雜功能通常會滲透到所有軟件和硬件層。

雖然基本集成通常由 OEM 自己完成，但幾個供應商通常會在不同程度上對整體功能做出貢獻。因此，對于開發人員和程序員來說，為了測試和保證整個軟件系統的質量和穩健性，需要進行重大的協調工作。除了久經考驗的標準系統和技術外，還需要考慮許多專有擴展。

嵌入式計算設計：在軟件開發生命周期早期發現的錯誤遠低于在生產后期發現的錯誤。開發人員可以使用哪些機制來簡化錯誤檢測，以免對生產產生負面影響？

摩西：某些軟件開發工具使工程師能夠在早期開發階段識別和定位功能性和非功能性錯誤。涉及導航系統開發的日常項目工作中的一個典型示例是，經常過早或過晚宣布關閉機動的語言指令。這方面的潛在錯誤來源差異很大，并且通常只能在某些情況下重現。通常，錯誤的原因不在于單個軟件模塊本身，而在于模塊之間的交互，因為它們的接口經常被錯誤地使用，例如以錯誤的順序、錯誤的值或錯誤的時間點。 糾正這種類型的錯誤是昂貴的，因為通常，

例如，EB solys 是一種用于高度復雜的汽車開發項目的工具，不僅支持單個組件的錯誤搜索和流程優化，而且支持整個系統結構的更高級別。 這里的重點是收集、聚合和關聯正在研究的軟件系統的數據和操作狀態。通常，只有在不同來源的數據相互關聯時才能檢測到錯誤和異常。為了收集數據，將在要監控的系統上安裝一個目標代理，Elektrobit 將作為開源軟件提供該代理。在這里，對目標系統的監控是被動的。該分析觀察正在進行的數據處理和進程間通信，并且不僅基于對檢測源代碼的訪問。

目標代理支持插件架構，以便能夠訪問目標系統上的特定進程間通信或開發人員跟蹤（圖 1）。相比之下，數據在運行在 Windows PC 上的主機系統上進行聚合和關聯。以與目標代理類似的方式，主機系統的體系結構也被設計為使其自身易于適應，例如，適應特定的數據格式和不同的進程間通信過程。單獨調整的導入器可以從所需的任何日志文件向核心系統提供數據，以便將特定數據內容（例如二進制跟蹤）轉換為結構文本格式。

圖 1. EB solys 的進程間通信架構。

許多細節功能源于 Elektrobit 的開發實踐，從而滿足程序員、集成商和系統開發人員的特定需求。例如，可視化數據始終以不同的方式保持相互關聯 - 例如，如果用戶在圖形圖像中設置標記，則該標記也會自動采用并顯示在所有鏈接的圖表和表格中。根據需要，分析和描述可以在比功能或流程更高的抽象層次上進行，也可以在接口、服務或對象等較低層次上進行。（圖2）

圖 2.不同的抽象級別可以分析 EB solys 中的特定功能、流程和服務。

目前，該代理可用于 Linux、QNX、Android 和 Windows Embedded 目標系統，隨后還會有其他系統。

嵌入式計算設計：自動化監控和驗證怎么樣？鑒于車輛中越來越多的軟件，這對于系統分析和錯誤發現似乎至關重要。

K?nig： 通常，在后期開發階段，系統分析和錯誤搜索之后是對關鍵 KPI 和流程的持續監控和驗證。為此，“EB solys Auto”版本支持批處理模式操作，使其功能能夠集成到自動化測試環境中。這些還包括記錄和可視化 KPI 的方法，例如系統資源的使用、各個部分系統和熱點的性能以及組件和流程之間的通信。

通過這種方式，開發人員可以評估系統的健康和穩定性，例如，測試是否滿足某些規范和開發標準，監控性能指標并檢測趨勢，以便及早定義度量。結果，開發過程得到了改進，特別是在分散的開發團隊中。項目經理可以及早給他們的團隊反饋并確定有針對性的措施，以提高質量和穩定性。

基于為 Java 設計的 Xtend 編程語言的內置腳本語言可實現功能擴展，而無需適應主機系統或目標代理的源代碼。可以通過編程接口訪問腳本和收集的數據并生成新的操作元素。此外，腳本 API 還提供了在 Auto 版本中記錄和存儲 KPI 的方法。為了在更長的時間內顯示 KPI，EB solys 使用了 InfluxDB（作為指標數據庫）和 Grafana（作為儀表板）的技術配對接口。

作為主要針對汽車行業的開發工具，EB solys 還支持日志數據與地理數據的關聯。例如，這允許它結合地圖顯示顯示系統事件，如果需要，還可以記錄攝像機圖像。

盡管它明顯植根于汽車市場，但開放式架構通常也允許它適應其他市場或開發環境。

作者：Torsten Mosis ，Sebastian K?nig

審核編輯：郭婷