成就智能汽车软件,昆易电子XIL工具链打造"中国名片"

10 04月 2024

2024-04-10 09:03

随着软件定义汽车应用场景的落地，汽车从交通工具转向智能移动终端的趋势越发明显。在软件定义汽车背景下，域导向和区域导向仍然是电子电气架构的两大主流方案。相关数据预测，2025年-2030年，软件开发以及相关应用将为智能网联汽车产值带来巨大增量。

来源：中国汽车工程学会

软件定义汽车时代，中国汽车软件测试的“痛点”与“对策”

在新技术、新体验的驱动下，汽车电子朝着智能网联的方向不断进化，汽车电子软件的开发工作量变得巨大且迭代速度越来越快，因此软件开发过程中的验证变得尤为重要。软件开发的增量势必带来测试需求的增加，庞大的测试量使得汽车软件测试面临一系列新课题：

第一，当前，汽车软件相关工作对国外工具链的依赖程度较高。原因在于国内缺少相应工具链产品或者已有的工具链不完善；然而经过多年发展，国外已经具备完整的工具链。

第二，软件验证工具成本高昂。这其中包括跨国采购货期长的时间成本；工具产品价格昂贵的购买成本以及软件年费高昂的维护成本。

第三，工具链商对国内技术支持弱。当前大部分的工具链商属于国外厂商，关注更多的是欧美市场的软件开发需求。然而，经过多年的发展，中国汽车软件技术在某些领域已取得领先地位，过程中诞生了的新技术。这些技术在国外没有得到应用，也缺少对应的工具链支持验证。

面对“已有软件工具链”对国内汽车软件技术发展支撑不足的现状，在“软件定义汽车”概念提出之初，昆易电子科技（上海）有限公司（下称“昆易电子”）便开启了第二增长曲线，在“第二阶段”开发了一系列应用软件、HIL软硬件系统以及智能驾驶相关的测试工具。

同时针对上述三个痛点，以昆易电子为代表的国内厂商也提交了自己的答卷。在“2024第五届软件定义汽车论坛暨AUTOSAR中国日”上，昆易电子HIL事业部技术总监解振兴表示，昆易电子一直致力于攻克中国汽车软件测试工具链的发展瓶颈。

首先，昆易电子提出了覆盖汽车电子全域的产品，并提供完整的系统性解决方案。

其次，昆易电子全栈自研软硬件产品，尽可能有效降低测试工具链的成本。

最后，通过提供本土化技术咨询服务和深度定制化的产品开发，从而应对客户日益增长的软件产品需要。

在多年的发展中，昆易电子致力于嵌入式系统研发测试工具链的开发。针对软件开发验证工作的痛点，昆易电子依托全栈自研能力和完备的研发团队开发了匹配V模型不同阶段的XIL工具链产品，助力智能汽车软件开发与验证。

基于“V”模型，昆易电子持续完善工具链产品生态

据解振兴介绍，基于“V”模型，昆易电子工具链产品基本形成了一个生态闭环，同时该生态闭环还在持续发展中。“V”模型左侧是昆易电子在系统建模与分析、模型在环、快速原型控制器、产品级代码生成等自上而下的设计、验证产品与技术能力；“V”模型右侧覆盖部件级软件在环、硬件在环、车辆在环和道路测试等自下而上的测试、验证。

在“V”模型右侧的不同阶段，即测试验证阶段，昆易电子提供不同的测试解决方案与之对应：

在软件测试阶段，提供具有昆易电子特色的SIL测试解决方案。
在软硬件集成测试和功能集成测试阶段，提供全域一站式HIL测试解决方案。

从汽车功能域的角度，昆易电子HIL测试系统覆盖了动力底盘、三电新能源、智能网联、智能驾驶、智能车身、智能座舱等不同域的测试需求；同时面对不同域的多样化需要，昆易电子的HIL测试系统还具备四方面优势：

第一，模块化平台化，可以快速应对多样的定制化需求，支持第三方软件调用。

第二，兼容好覆盖广，可以兼容更多的测试开发环境，实现包含模型的闭环测试，也可完成仿真节点的开环测试。

第三，独立自主研发，昆易电子HIL测试系统拥有完全的自主知识产权。

第四，支持深度定制，技术的发展是日新月异的，产品的需求也在动态变迁，昆易电子HIL测试系统支持客户与时俱进的产品需求，共同探索新的领域。

针对汽车软件开发过程中的“数据驱动软件开发”概念，昆易电子打造了数据驱动软件开发的完整测试系统闭环。纵向空间维度，实现了云端本地全链路覆盖。云端有管理平台和数据平台；本地有完整的软硬件平台，其中软件平台（VCar System）为客户提供测试所需的所有软件，硬件平台涵盖板卡、数据记录仪和实时机等，提供整套可选择的模块。软硬件系统相结合可以为整个被测系统提供测试验证。

昆易电子软件测试解决方案不仅实现了从云端到设备的全链路覆盖，也实现了从单控制器到整车系统范围的全覆盖。同时，该系统还支持软件开发的全生命周期的验证和维护。

随着汽车电子电器架构趋向于区域导向，只实现纵向空间维度的数据传递与解决方案还远远不够，还需要不同的测试系统与之匹配。因此，昆易电子提出了集群测试，真正实现了测试的横向拉通。

2024年，昆易电子还将推出新一版的总线仿真分析软件——VCAR DAS，助力更多汽车软件测试验证发展。

昆易电子HIL测试系统

以极限性能，追求无限可能

“只有拥有极限性能，才能开启无限可能。”

VCAR DAS作为国产首款同时支持CAPL脚本与车载以太网通信协议的软件，不仅集成了仿真、诊断、数据库解析等多项功能，还实现了自动化测试，为汽车行业智能网联测试解决方案注入全新的可能性。

CAPL、Python自动化测试| VCAR DAS软件

配合昆易电子硬件系统，VCAR DAS可做到更高的实时性——时间戳精度和时间同步精度均可做到1㎲，数据收发周期偏差做到50㎲。VCAR DAS测试系统的卓越性能主要得益于以下两点技术：

首先是昆易电子自主设计的硬件方案。该硬件方案的优势在于可以保证总线性能和数量不受限制，具备优于单片机方案的硬件性能且可实现灵活配置。通过简单配置即可实现故障注入，如位干扰等，同时可以将所有种类错误帧准确上传。

图源：昆易电子

其次是自研的实时机技术。所谓“实时机”即在测试任务规定时间内，按照设定要求去执行，保证测试的确定性，保证测试结果的确定性和可重复性。

因此昆易电子在系统层面对测试系统进行了优化设计——将上位机的软件运行在windows系统中，通过友好的UI界面与客户交互，将测试工程加载到实时机系统，借助实时机的实时性执行测试，保证测试结果的确定性。

未来，汽车通信领域会采用万兆乃至更高速率的通讯，windows系统的以太网性能很难达到汽车软件测试要求；而Linux系统在传统的网络服务器领域已经得到了充分地验证，是可靠的。昆易电子认为，基于高带宽的网络测试和测试高实时性的要求，Linux实时机将成为网络测试发展的必由之路。在这一方面，昆易电子已经做好了相关技术储备。

迎击多域融合新阶段，打造全域一站式解决方案

展望未来，汽车电子软件正迈向全面服务架构（SOA）与多域融合的新阶段，昆易电子也在紧跟行业步伐，深度洞察汽车电子软件的发展趋势，积极投身于高效测试产品的研发和优化工作。结合全球汽车电子软件发展的需求，昆易电子不断选代创新测试产品，提供汽车电子软硬件在环的全域一站式解决方案。

整体而言，昆易电子SOA测试解决方案包含车端和云端两大内容。

在车端，上位机运行VCAR DAS软件，可以生成仿真节点，进行仿真节点的行为仿真和数据收发；再把编译好的程序代码加载到实时机，实时机将程序运行起来，调动板卡进行通信。同时实时机会将测试的数据结果和相关报告上传到上位机，从而降低上位机运行的软件负载率。

在云端，基于Python开发云端服务节点，在HIL环境下实现车云端SOA的联合测试。

昆易电子的软件技术方案一般采用windows系统做相关的界面和数据分析，下位机运行测试程序。这种技术特点也推动了相应的软件测试解决方案的研发，结合自有的软件开发工具，昆易电子SIL测试解决方案针对“软件定义汽车”的需要，可以提供软件接口定义、输入输出量、标定量和测量量等，同时AUTOSAR标准输入输出接口实现可图形化配置。

目前，SIL测试解决方案在昆易电子内部已经完成软件单元测试和软件集成测试，并得到了应用。其前提条件是软件单元需是完整的，软件集成后功能是完整的。接下来，根据实际项目和开发节奏，昆易电子将推出SIL软件测试的工具产品。