隨著軟件定義汽車應(yīng)用場景的落地，汽車從交通工具轉(zhuǎn)向智能移動終端的趨勢越發(fā)明顯。在軟件定義汽車背景下，域?qū)蚝蛥^(qū)域?qū)蛉匀皇请娮与姎饧軜?gòu)的兩大主流方案。相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測，2025年-2030年，軟件開發(fā)以及相關(guān)應(yīng)用將為智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)值帶來巨大增量。

來源：中國汽車工程學(xué)會

軟件定義汽車時代，中國汽車軟件測試的“痛點”與“對策”

在新技術(shù)、新體驗的驅(qū)動下，汽車電子朝著智能網(wǎng)聯(lián)的方向不斷進(jìn)化，汽車電子軟件的開發(fā)工作量變得巨大且迭代速度越來越快，因此軟件開發(fā)過程中的驗證變得尤為重要。軟件開發(fā)的增量勢必帶來測試需求的增加，龐大的測試量使得汽車軟件測試面臨一系列新課題：

第一，當(dāng)前，汽車軟件相關(guān)工作對國外工具鏈的依賴程度較高。原因在于國內(nèi)缺少相應(yīng)工具鏈產(chǎn)品或者已有的工具鏈不完善；然而經(jīng)過多年發(fā)展，國外已經(jīng)具備完整的工具鏈。

第二，軟件驗證工具成本高昂。這其中包括跨國采購貨期長的時間成本；工具產(chǎn)品價格昂貴的購買成本以及軟件年費(fèi)高昂的維護(hù)成本。

第三，工具鏈商對國內(nèi)技術(shù)支持弱。當(dāng)前大部分的工具鏈商屬于國外廠商，關(guān)注更多的是歐美市場的軟件開發(fā)需求。然而，經(jīng)過多年的發(fā)展，中國汽車軟件技術(shù)在某些領(lǐng)域已取得領(lǐng)先地位，過程中誕生了的新技術(shù)。這些技術(shù)在國外沒有得到應(yīng)用，也缺少對應(yīng)的工具鏈支持驗證。

面對“已有軟件工具鏈”對國內(nèi)汽車軟件技術(shù)發(fā)展支撐不足的現(xiàn)狀，在“軟件定義汽車”概念提出之初，昆易電子科技（上海）有限公司（下稱“昆易電子”）便開啟了第二增長曲線，在“第二階段”開發(fā)了一系列應(yīng)用軟件、HIL軟硬件系統(tǒng)以及智能駕駛相關(guān)的測試工具。

昆易電子發(fā)展歷程 | 圖源：昆易電子

同時針對上述三個痛點，以昆易電子為代表的國內(nèi)廠商也提交了自己的答卷。在“2024第五屆軟件定義汽車論壇暨AUTOSAR中國日”上，昆易電子HIL事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)解振興表示，昆易電子一直致力于攻克中國汽車軟件測試工具鏈的發(fā)展瓶頸。

首先，昆易電子提出了覆蓋汽車電子全域的產(chǎn)品，并提供完整的系統(tǒng)性解決方案。

其次，昆易電子全棧自研軟硬件產(chǎn)品，盡可能有效降低測試工具鏈的成本。

最后，通過提供本土化技術(shù)咨詢服務(wù)和深度定制化的產(chǎn)品開發(fā)，從而應(yīng)對客戶日益增長的軟件產(chǎn)品需要。

在多年的發(fā)展中，昆易電子致力于嵌入式系統(tǒng)研發(fā)測試工具鏈的開發(fā)。針對軟件開發(fā)驗證工作的痛點，昆易電子依托全棧自研能力和完備的研發(fā)團(tuán)隊開發(fā)了匹配V模型不同階段的XIL工具鏈產(chǎn)品，助力智能汽車軟件開發(fā)與驗證。

基于“V”模型，昆易電子持續(xù)完善工具鏈產(chǎn)品生態(tài)

據(jù)解振興介紹，基于“V”模型，昆易電子工具鏈產(chǎn)品基本形成了一個生態(tài)閉環(huán)，同時該生態(tài)閉環(huán)還在持續(xù)發(fā)展中?！癡”模型左側(cè)是昆易電子在系統(tǒng)建模與分析、模型在環(huán)、快速原型控制器、產(chǎn)品級代碼生成等自上而下的設(shè)計、驗證產(chǎn)品與技術(shù)能力；“V”模型右側(cè)覆蓋部件級軟件在環(huán)、硬件在環(huán)、車輛在環(huán)和道路測試等自下而上的測試、驗證。

圖源：昆易電子

在“V”模型右側(cè)的不同階段，即測試驗證階段，昆易電子提供不同的測試解決方案與之對應(yīng)：

• 在軟件測試階段，提供具有昆易電子特色的SIL測試解決方案。

• 在軟硬件集成測試和功能集成測試階段，提供全域一站式HIL測試解決方案。

圖源：昆易電子

從汽車功能域的角度，昆易電子HIL測試系統(tǒng)覆蓋了動力底盤、三電新能源、智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛、智能車身、智能座艙等不同域的測試需求；同時面對不同域的多樣化需要，昆易電子的HIL測試系統(tǒng)還具備四方面優(yōu)勢：

第一，模塊化平臺化，可以快速應(yīng)對多樣的定制化需求，支持第三方軟件調(diào)用。

第二，兼容好覆蓋廣，可以兼容更多的測試開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)包含模型的閉環(huán)測試，也可完成仿真節(jié)點的開環(huán)測試。

第三，獨(dú)立自主研發(fā)，昆易電子HIL測試系統(tǒng)擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。

第四，支持深度定制，技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，產(chǎn)品的需求也在動態(tài)變遷，昆易電子HIL測試系統(tǒng)支持客戶與時俱進(jìn)的產(chǎn)品需求，共同探索新的領(lǐng)域。

針對汽車軟件開發(fā)過程中的“數(shù)據(jù)驅(qū)動軟件開發(fā)”概念，昆易電子打造了數(shù)據(jù)驅(qū)動軟件開發(fā)的完整測試系統(tǒng)閉環(huán)。縱向空間維度，實現(xiàn)了云端本地全鏈路覆蓋。云端有管理平臺和數(shù)據(jù)平臺；本地有完整的軟硬件平臺，其中軟件平臺（VCar System）為客戶提供測試所需的所有軟件，硬件平臺涵蓋板卡、數(shù)據(jù)記錄儀和實時機(jī)等，提供整套可選擇的模塊。軟硬件系統(tǒng)相結(jié)合可以為整個被測系統(tǒng)提供測試驗證。

云平臺展示圖 | 圖源：昆易電子

昆易電子軟件測試解決方案不僅實現(xiàn)了從云端到設(shè)備的全鏈路覆蓋，也實現(xiàn)了從單控制器到整車系統(tǒng)范圍的全覆蓋。同時，該系統(tǒng)還支持軟件開發(fā)的全生命周期的驗證和維護(hù)。

隨著汽車電子電器架構(gòu)趨向于區(qū)域?qū)?，只實現(xiàn)縱向空間維度的數(shù)據(jù)傳遞與解決方案還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要不同的測試系統(tǒng)與之匹配。因此，昆易電子提出了集群測試，真正實現(xiàn)了測試的橫向拉通。

2024年，昆易電子還將推出新一版的總線仿真分析軟件——VCAR DAS，助力更多汽車軟件測試驗證發(fā)展。

昆易電子 HIL測試系統(tǒng)

以極限性能，追求無限可能

“只有擁有極限性能，才能開啟無限可能。”

VCAR DAS作為國產(chǎn)首款同時支持CAPL腳本與車載以太網(wǎng)通信協(xié)議的軟件，不僅集成了仿真、診斷、數(shù)據(jù)庫解析等多項功能，還實現(xiàn)了自動化測試，為汽車行業(yè)智能網(wǎng)聯(lián)測試解決方案注入全新的可能性。

CAPL、Python自動化測試 | VCAR DAS軟件

配合昆易電子硬件系統(tǒng)，VCAR DAS可做到更高的實時性——時間戳精度和時間同步精度均可做到1?，數(shù)據(jù)收發(fā)周期偏差做到50?。VCAR DAS測試系統(tǒng)的卓越性能主要得益于以下兩點技術(shù)：

首先是昆易電子自主設(shè)計的硬件方案。該硬件方案的優(yōu)勢在于可以保證總線性能和數(shù)量不受限制，具備優(yōu)于單片機(jī)方案的硬件性能且可實現(xiàn)靈活配置。通過簡單配置即可實現(xiàn)故障注入，如位干擾等，同時可以將所有種類錯誤幀準(zhǔn)確上傳。

圖源：昆易電子

其次是自研的實時機(jī)技術(shù)。所謂“實時機(jī)”即在測試任務(wù)規(guī)定時間內(nèi)，按照設(shè)定要求去執(zhí)行，保證測試的確定性，保證測試結(jié)果的確定性和可重復(fù)性。

圖源：昆易電子

因此昆易電子在系統(tǒng)層面對測試系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計——將上位機(jī)的軟件運(yùn)行在windows系統(tǒng)中，通過友好的UI界面與客戶交互，將測試工程加載到實時機(jī)系統(tǒng)，借助實時機(jī)的實時性執(zhí)行測試，保證測試結(jié)果的確定性。

未來，汽車通信領(lǐng)域會采用萬兆乃至更高速率的通訊，windows系統(tǒng)的以太網(wǎng)性能很難達(dá)到汽車軟件測試要求；而Linux系統(tǒng)在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器領(lǐng)域已經(jīng)得到了充分地驗證，是可靠的。昆易電子認(rèn)為，基于高帶寬的網(wǎng)絡(luò)測試和測試高實時性的要求，Linux實時機(jī)將成為網(wǎng)絡(luò)測試發(fā)展的必由之路。在這一方面，昆易電子已經(jīng)做好了相關(guān)技術(shù)儲備。

迎擊多域融合新階段，打造全域一站式解決方案

展望未來，汽車電子軟件正邁向全面服務(wù)架構(gòu)（SOA）與多域融合的新階段，昆易電子也在緊跟行業(yè)步伐，深度洞察汽車電子軟件的發(fā)展趨勢，積極投身于高效測試產(chǎn)品的研發(fā)和優(yōu)化工作。結(jié)合全球汽車電子軟件發(fā)展的需求，昆易電子不斷選代創(chuàng)新測試產(chǎn)品，提供汽車電子軟硬件在環(huán)的全域一站式解決方案。

整體而言，昆易電子SOA測試解決方案包含車端和云端兩大內(nèi)容。

在車端，上位機(jī)運(yùn)行VCAR DAS軟件，可以生成仿真節(jié)點，進(jìn)行仿真節(jié)點的行為仿真和數(shù)據(jù)收發(fā)；再把編譯好的程序代碼加載到實時機(jī)，實時機(jī)將程序運(yùn)行起來，調(diào)動板卡進(jìn)行通信。同時實時機(jī)會將測試的數(shù)據(jù)結(jié)果和相關(guān)報告上傳到上位機(jī)，從而降低上位機(jī)運(yùn)行的軟件負(fù)載率。

在云端，基于 Python開發(fā)云端服務(wù)節(jié)點，在HIL環(huán)境下實現(xiàn)車云端SOA的聯(lián)合測試。

圖源：昆易電子

昆易電子的軟件技術(shù)方案一般采用windows系統(tǒng)做相關(guān)的界面和數(shù)據(jù)分析，下位機(jī)運(yùn)行測試程序。這種技術(shù)特點也推動了相應(yīng)的軟件測試解決方案的研發(fā)，結(jié)合自有的軟件開發(fā)工具，昆易電子SIL 測試解決方案針對“軟件定義汽車”的需要，可以提供軟件接口定義、輸入輸出量、標(biāo)定量和測量量等，同時AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出接口實現(xiàn)可圖形化配置。

目前，SIL測試解決方案在昆易電子內(nèi)部已經(jīng)完成軟件單元測試和軟件集成測試，并得到了應(yīng)用。其前提條件是軟件單元需是完整的，軟件集成后功能是完整的。接下來，根據(jù)實際項目和開發(fā)節(jié)奏，昆易電子將推出SIL軟件測試的工具產(chǎn)品。

昆易電子SIL 測試解決方案

當(dāng)前，中國汽車軟件行業(yè)在某些領(lǐng)域已經(jīng)遠(yuǎn)超國外車廠，在軟件工具鏈領(lǐng)域勢必要打造出屬于中國汽車的“中國名片”。其中，以昆易電子為代表的國內(nèi)廠商正致力于軟件和軟件工具鏈的測試開發(fā)，在軟件定義汽車時代助力智能汽車的開發(fā)和驗證。

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