AUTOSAR System- und Softwaredesign
PREEvision Use Case

PREEvision – Die Lösung für den integrierten AUTOSAR-Design-Workflow

PREEvision AUTOSAR System- und Softwaredesign
Integriertes AUTOSAR-Design mit PREEvision.

PREEvision unterstützt die Entwicklung von Software- und Hardwarearchitekturen unter Einbeziehung aller AUTOSAR-Konzepte.

Der integrierte Ansatz von PREEvision schafft eine direkte Verbindung zu weiteren Designaktivitäten, wie Anforderungs-, Varianten- oder Qualitätsmanagement.

Vorteile

  • Grafische Modellierung von Softwarearchitekturen
  • Unterstützung des AUTOSAR Software Component Templates
  • Import und Export der AUTOSAR-Versionen 3 und 4
  • Automatische Synchronisierung von Softwaretypen, Prototypen und Instanzen
  • Bibliotheken zur Verwaltung von Softwarekomponenten, Interfaces und Datentypen
  • Konsistenz-Checks zur Absicherung von AUTOSAR-konformen Modellierungen
  • Funktionen zur Zusammenführung, Verschiebung und Aufteilung von Softwarekomponenten und der automatischen Verbindung von Ports

Der Use Case

Die Softwarefunktionalität des gesamten Fahrzeugs wird bei AUTOSAR als ein System von Softwarekomponenten definiert, die über Ports miteinander verbunden sind und über Interfaces Informationen austauschen.

PREEvision AUTOSAR-Design-Worklflow
Konsistentes AUTOSAR-Design vom Software- und Hardwaredesign über das Datenmapping bis zum Kommunikationsdesign.

PREEvision unterstützt wahlweise ein funktions-orientiertes oder ein service-orientiertes Design und bietet Diagramme und Tabellen, um eine AUTOSAR-konforme System- und Softwarearchitektur zu modellieren.

Funktionen / Features

Service-orientiertes Design

PREEvision SOA-Diagramm
UML-basiertes SOA-Diagramm in PREEvision.

PREEvision unterstützt den klassischen funktions-orientierten Ansatz ebenso wie ein service-orientiertes Architekturdesign (SOA). Für ein service-orientiertes Design bietet PREEvision ein SOA-Diagramm zur Modellierung von Services und ihrer Interfaces.

Für die Implementierung von Services wird der klassische Ansatz mit Softwarekomponenten verwendet, die auf Hardwarekomponenten verteilt werden.

Softwaredesign

PREEvision AUTOSAR Softwaredesign
Diagramme zur grafischen Modellierung von AUTOSAR Softwarearchitekturen.

Die Softwarefunktionalität des gesamten Fahrzeugs wird bei AUTOSAR als ein System von Softwarekomponenten definiert, die über Ports miteinander verbunden sind und über Interfaces Informationen austauschen.

PREEvision unterstützt das Typ-Prototyp-Instanz-Konzept von AUTOSAR. Ob zunächst die Typen in der Bibliothek angelegt und davon Prototypen abgeleitet werden oder gleich mit den Prototypen modelliert wird, spielt in PREEvision keine Rolle. Die weitgehend automatisch ablaufende Synchronisierung stellt jederzeit ein konsistentes Modell sicher. Dafür sorgen auch die automatischen Konsistenzprüfungen.

PREEvision bietet bei der Entwicklung dieses Systems, das in AUTOSAR auch als Virtual Functional Bus (VFB) bezeichnet wird, folgende Vorteile:

  • Diagramme zur grafischen Modellierung von Softwarearchitekturen
  • automatische Synchronisierung von Softwaretypen, Prototypen und Instanzen
  • Bibliothekkonzept zur Verwaltung von Softwarekomponenten, Interfaces und Datentypen
  • Unterstützung beim Softwaredesign durch:

    • Zusammenführung, Verschiebung und Splittung von Softwarekomponenten
    • Automatische Verbindung von Ports
    • Propagation von Port-Interfaces
    • Dedizierte Editoren und Ansichten zur Erstellung und Bearbeitung von Ports, Verbindungen, Interface-Zuordnungen etc.
    • Editoren zur Modellierung des Internal Behaviors von Softwarekomponenten, Triggern Parametern und Admin Data
    • Frei definierbare Attribute für spezielle Anforderungen

Topologie

In vielen Fällen ist eine Topologie, also ein Hardwaredesign, für das Fahrzeugnetzwerk gegeben. Ist das nicht der Fall, so muss die Netzwerktopologie beschrieben werden. Ein Fahrzeugnetzwerk besteht aus Hardwarekomponenten (HWC) wie z.B. Steuergeräte (ECUs), Sensoren, Aktoren, Busanbindungen, Bussysteme. PREEvision unterstützt die Entwicklung und Beschreibung der Hardware mit folgenden Features:

  • Diagramme zur grafischen Modellierung von Hardwarearchitekturen
  • Wiederverwendung von Hardwarekomponenten
  • Typ-Änderungen von Hardwarekomponenten
  • Typ-Änderungen von Bussen

Software-Hardware-Mapping

PREEvision AUTOSAR Software-Hardware-Mappings
Einfache Erstellung von Software-Hardware-Mappings mit dem PREEvision Mapping-Editor.

Die einzelnen Softwarekomponenten werden auf die Hardwarekomponenten verteilt. Dieser Schritt definiert, welche Informationen innerhalb der Hardwarekomponente und welche zwischen Hardwarekomponenten ausgetauscht werden. Das Software-Hardware-Mapping wird in PREEvision umfassend unterstützt:

  • Mapping-Editor schafft Übersicht und ermöglicht eine einfache Erstellung von Mappings
  • Mappings werden in PREEvision wie alle übrigen Artefakte behandelt und unterliegen entsprechend dem Versionsmanagement
  • Grafische Visualisierung von Mappings in Diagrammen

AUTOSAR Kommunikationsdesign

Das Software-Hardware-Mapping definiert, welche Datenelemente intern und welche über den Bus übertragen werden. PREEvision unterstützt das AUTOSAR Kommunikationsdesign für CAN, CAN FD, LIN, FlexRay oder Ethernet Bussysteme.

PREEvision AUTOSAR Kommunikationsdesign - SOA- und Ethernet-Design
AUTOSAR Kommunikationsdesign für Ethernet-Bussysteme in PREEvision.

Code-Ablage

PREEvision AUTOSAR Type-Prototype-Instance Concept
Modellieren von Komponentennetzwerk und einzelner Softwarekomponenten samt Internal Behavior.

Dank des integrierten SVN-Servers der Collaboration Platform verwaltet PREEvision auch die Implementierungsartefakte der Softwarekomponenten. Sie unterliegen dem Versions- und Release-Management.

AUTOSAR Import und Export

Beschreibungen etwa von Softwarekomponenten oder ein kompletter ECU-Extrakt für den Zulieferer können aus PREEvision exportiert und weitergegeben werden.

AUTOSAR Version System Description Software Component Description ECU Extract System Extract
3.2.2 Import Import - -
4.0.3 Import/Export Import/Export Export Export
4.1.1 Import/Export Import/Export Export Export
4.2.2* Import/Export Import/Export Export Export

Die Tabelle zeigt, welche AUTOSAR-Formate in welcher AUTOSAR-Version aus PREEvision exportiert werden können (*ab PREEvision 8.0). Auf Anfrage erhalten Sie detaillierte Informationen zum Support des ARXML-Schemas.

AUTOSAR-Werkzeugkette

PREEvision ist Teil der Vector AUTOSAR-Werkzeugkette und arbeitet mit CANoe, DaVinci Developer und DaVinci Configurator Pro zusammen.

PREEvision AUTOSAR Toolchain
Vector Tools und Austauschformate für ein AUTOSAR-konformes Software und Kommunikationsdesign.

Integrierter AUTOSAR-Design-Workflow

Die Entwicklung von AUTOSAR-konformen Software- und Hardwarearchitekturen ist in weitere PREEvision Designaktivitäten integriert. Ähnlichen Arbeitsweisen und ein einheitliches "Look and Feel" im gesamten Werkzeug ermöglichen eine effiziente Nutzung, ohne zuvor alle Funktionen einzeln erlernen zu müssen.

Mit dem integrierten Anforderungsmanagement werden Anforderungen beispielsweise in Textform in der AUTOSAR-Umgebung erstellt oder importiert und mit den AUTOSAR-Elementen verlinkt.

  • RIF-Import von Anforderungen
  • Spezifikation des Kundenfunktionskatalogs
  • Spezifikation einer abstrakten logischen Architektur, welche die Hardware- und Softwareimplementierung repräsentiert
  • Modellierung von Kontrollsequenzen als Wirkketten zur Realisierung von Kundenfunktionen
  • Mapping von Anforderungen zu Softwarekomponenten
  • Automatische Erstellung von Anforderungsdokumenten
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Projektplanung, Projektverfolgung (Tracking) und Änderungsmanagement sind im Rahmen von Softwareentwicklungsprojekten unabdingbar. Bei PREEvision beziehen sie sich direkt auf die AUTOSAR-Elemente. Dadurch ist der Status der Entwicklung jederzeit verfügbar.

  • Integrierte Projektplanung und -verfolgung
  • Integriertes Änderungsmanagement
  • Version, Branch, Baseline
  • Vergleichs- und Merge-Funktionen
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PREEvision AUTOSAR Design Workflow - Reuses
Einfaches Wiederverwenden von Hardware- oder Softwarekomponenten im PREEvision AUTOSAR-Design-Workflow.

Mit PREEvision lassen sich bereits spezifizierte und entwickelte Hardware- oder Softwarekomponenten einfach wiederverwenden.

PREEvision unterstützt die Wiederverwendung sowohl innerhalb einer Produktlinie als auch über Produktlinien hinweg.

  • Unterstützung mehrerer Produktlinien
  • Wiederverwendung von Komponenten in verschiedenen Produktlinien
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Fahrzeugvarianten werden üblicherweise aus einer Produktlinie abgeleitet, die alle Ausstattungsmerkmale einer kompletten Fahrzeugserie umfassen („150% Modell“). Dazu gehören unterschiedliche und sich gegenseitig ausschließende Antriebskonzepte.

PREEvision unterstützt das Variantenmanagement mit einem Feature-Modell mit logischen Bedingungen zwischen den Features.

  • Integrierte Feature-Baum-Modellierung inklusive automatischer Feature-basierter Produktableitung
  • Konfigurierbare Regeln für automatische Propagation
  • Konsistenz-Checks
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Die Produktentwicklung erfolgt in der Regel nicht allein beim Automobilhersteller (OEM), sondern zudem bei einem oder mehreren Zulieferern.

PREEvision bietet hierfür bidirektionale Kommunikationsschnittstellen.

  • AUTOSAR-Formate (ECU Extract, Software Component Description, etc.) sowie Reports lassen sich generieren
  • Änderungen und Korrekturen seitens des Zulieferers können importiert werden
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Bei der Qualitätssicherung werden die Hardware- und  Softwarekomponenten, die der Automobilhersteller vom Zulieferer erhält, gegen die Spezifikation getestet.

Das integrierte Test-Engineering und -Management von PREEvision unterstützt zahlreiche Tests.

  • Anforderungsbasiertes Testen
  • Feature-Tests
  • Komponententests
  • Integrations- und Systemtests
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An einem AUTOSAR-Design arbeiten üblicherweise mehrere Teams. Die Collaboration Platform von PREEvision unterstützt diese Zusammenarbeit.

Ihre Hauptaufgaben sind die Existenz einer zentralen Datenquelle (Single Source), die Nachvollziehbarkeit der Abhängigkeiten über das gesamte System über alle fachlichen Ebenen (Traceability) sowie die Sicherstellung der syntaktischen und semantischen Konsistenz.

  • Gemeinsame, zentrale Datenbasis
  • Homogener Datenbestand
  • Keine aufwändige Zusammenführung der Daten
  • Kontrollierter Datenzugriff durch Rollen- und Rechtemanagement
  • Automatisiertes "Lock and Commit"-Konzept zur Vermeidung von Datenkollisionen
  • Nachvollziehbarkeit und Durchgängigkeit der Entwicklung aller Artefakte durch Versionskontrolle
  • Organisationsspezifisch abgestimmte Verwaltung von Arbeitsabläufen durch konfigurierbare Lebenszyklusmodelle
  • Integriertes Produkt- und Release-Management sowie Änderungsmanagement
  • Dateiverwaltung mittels SVN-Anbindung
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Veröffentlichungen

Fachartikel

[Translate to Deutsch:] Why consistent implementation of the AUTOSAR system view is worth it

Das große Ganze im Blick

Warum es sich lohnt, die AUTOSAR-Systemsicht konsequent umzusetzen

Vor 13 Jahren entstanden, ermöglicht AUTOSAR eine effiziente E/E-Entwicklung. Neben der kontinuierlichen Erweiterung in den letzten Jahren ist das Systemdenken eine tragende Säule des Standards geblieben: Er fokussiert nicht das einzelne Steuergerät, sondern blickt auf das Ganze. Diese Systemsicht spielt in der Digitalisierung der Autoindustrie eine wichtige Rolle und wird mit der Adaptive Platform den Weg für neue Fahrzeugelektroniksysteme ebnen.

Erschienen in "Elektronik automotive", Ausgabe 10/2016

Videos

Modellbasierte E/E-Entwicklung mit PREEvision

Vom Architekturentwurf bis zur Serienreife

PREEvision bietet eine umfassende Beschreibungssprache, mit der sich alle Aspekte eines E/E-Systems modellieren lassen. Für die Modellierung finden alle am Entwicklungsprozess Beteiligten maßgeschneiderte Diagramme und Editoren. Software-Entwickler erarbeiten mit PREEvision ein AUTOSAR-konformes System-Design aus Software-Komponenten und ihren Schnittstellen.

Laufzeit 4:00 Minuten, veröffentlicht 3/2018

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AUTOSAR Kommunikationsdesign

AUTOSAR-konformes Kommunikationsdesign aller über den Bus übertragenen Datenelemente.

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Produktlinien

Bibliotheken und Wiederverwendungskonzepte für mehr Effizienz in der E/E-Entwicklung.

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Der serienerprobte Standard zur Beherrschung komplexer Steuergeräte in modernen Fahrzeugen.

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Der zukunftssichere Standard für Automotive-Steuergeräte auf Basis von POSIX-Betriebssystemen.

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