DevOps:定義汽車軟體新開發模式

来源:https://www.cnblogs.com/zoeking001/archive/2022/09/28/16736984.html
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當前,全球汽車產業正在經歷從傳統工業向數字化轉型的大變革,智能化、數字化、信息化正在成為汽車電子行業轉型發展的必由之路。“軟體定義汽車”(Software Defined Vehicles,SDV)概念的提出,說明軟體在汽車產品中承擔的角色越來越重要。隨著汽車軟體的量級和複雜度不斷提高,汽車廠商對嵌 ...


當前,全球汽車產業正在經歷從傳統工業向數字化轉型的大變革,智能化、數字化、信息化正在成為汽車電子行業轉型發展的必由之路。“軟體定義汽車”(Software Defined Vehicles,SDV)概念的提出,說明軟體在汽車產品中承擔的角色越來越重要。隨著汽車軟體的量級和複雜度不斷提高,汽車廠商對嵌入式系統開發需求越來越高。汽車的系統開發以模型驅動開發為主(Model-based systems engineering,MBSE),快速迭代、持續集成、可靠性代碼自動生成、測試自動化等改善開發流程的需求逐漸受到重視。 

DevOps結合了軟體開發(Develoment)和IT運營(Operations),旨在縮短系統開發生命周期,並提供更高質量的連續交付。本文將從軟體開發模式的類別入手,結合當下汽車軟體開發過程中面臨的各類問題,通過分析DevOps和CI/CD的整合工作流在軟體開發中的優勢,探索汽車軟體開發新模式。

 

01.軟體開發模式

軟體開發是一項包括需求定義與分析、設計、編程、測試、交付和維護的系統工程。目前常見的軟體開發模式有以下四種:

瀑布模式(Waterfall model):將軟體開發過程分解成線性順序的不同階段,每個階段依賴於前一個階段的交付成果。瀑布模式的軟體開發過程靈活性較小,因其開發過程基本單向進行。其最大風險在於,該模式只有在產品研發完成後才能確定結果與預期是否相符,如有差錯,工程師就需要重新開發,甚至重新設計規劃。

▲瀑布模式

迭代增量式開發(Iterative and incremental development):整個開發流程被劃分和整合為一系列固定周期的短小項目,即一系列的迭代。每一次迭代都包含需求分析、設計、實現與測試。此模式下,開發工作可以在需求被完整確定之前啟動,併在一次迭代中完成系統的一部分功能或業務邏輯的開發工作,再通過客戶的反饋來細化需求,開始新一輪的迭代。迭代增量式開發彌補了傳統瀑布式開發模式的一些弱點,提高了效率和開發成功率。

▲迭代增量式開發模式

 

螺旋模式(Spiral Model):是一種風險驅動的軟體開發模式。基於給定項目的獨特風險模式,螺旋模式指導開發團隊往往採用不止一個的流程模型,如增量式、瀑布式或原型式。它提倡適應性規劃、演化開發、儘早交付和持續改進。

 

▲螺旋模式

 

敏捷軟體開發(Agile software development):包括需求發現和解決方案改進。該模式通過自組織和跨職能團隊與用戶協作,制定適應性計劃,進行漸進開發、早期交付、持續改進,靈活應對需求、能力的變化以及對需要解決問題的理解的變化。這是一種以用戶需求進化為核心的迭代、循序漸進的開發方法。工程師先將用戶最關註的軟體原型做出來進行交付,根據用戶在實際場景中反饋的問題,快速修改彌補需求中的不足。上述過程不斷迭代,直至用戶滿意。

▲敏捷軟體開發

 

02.DevOps&CI/CD

隨著汽車軟體複雜度和代碼數量的不斷提高,軟體系統開發周期越來越快,傳統的開發方式需要耗費大量人力和時間成本,無法緊跟市場越來越快的節奏。這就促使開發團隊採用優於傳統開發模式、更敏捷的方式——DevOps。 

DevOps是一組過程、方法和系統的統稱,集文化理念、實踐、工具於一身,重視開發(Dev)和運維(Ops)和質量(QA)部門之間的溝通合作。 

與傳統軟體開發模式系相比,DevOps打破了開發和運維之間的壁壘,通過自動化“軟體交付”和“架構變更”的流程,使得軟體的構建、測試和發佈能更加快捷、頻繁和可靠,從而幫助團隊更快地發展和改進產品、服務客戶、高效參與市場競爭。

 

▲DevOps

 在汽車軟體領域,敏捷開發為嵌入式DevOps提供了合適的路徑,以便團隊更快發佈新版軟體代碼。隨著軟體快速迭代,DevOps方法的迭代也在快速演進。在每次迭代中採用卸載/重新安裝的方式已變得不切實際,CI(Continuous Integration,持續集成)/CD(Continuous Deployment,持續部署)方法可以使軟體系統在不停止運行的情況下進行迭代。

DevOps的核心是持續集成(點擊此處查看“持續集成”相關文章)。團隊只需通過每天一次或多次的集成,進行嵌入式軟體的自動化構建和驗證,就可實現持續集成,儘早發現集成錯誤。

 

 

03.DevOps在汽車嵌入式軟體領域推行的解決方案

面臨的挑戰

目前,阻礙DevOps在汽車嵌入式領域推行的挑戰主要有兩方面:

1)車載軟體大多數為嵌入式軟體,難以脫離真實目標系統單獨運行。然而絕大部分汽車廠商採用“研發驅動測試”的模式,軟體測試部門沒有獨立的硬體目標系統用於軟體測試;

2)在自動化測試實踐中,硬體難以支持軟體進行不同環境的設置。要想達成完全測試自動化,工程師需要對目標系統進行定製。

 

通用解決方案

一般來說,實現持續集成需要滿足以下三點:

1)充分借鑒軟體測試經驗,引入優秀的開源工具,發揮開源工具靈活、可配置強的特點;

2)整合企業已有的軟體測試工具,使測試技術保持集成性;

3)結合全數字模擬平臺部署模擬環境,保證測試過程的穩定可靠。

▲DevOps&持續集成

 

SkyEye天目全數字實時模擬軟體

SkyEye天目全數字實時模擬軟體,是一款國產的基於可視化建模的硬體行為級模擬平臺,支持國內外主流架構、處理器和多機同步模擬,具備自動測試框架與靈活的可定製性,在汽車、防務、航空航天、電子、船舶等各種嵌入式領域應用廣泛。

▲SkyEye界面圖

 

SkyEye具有硬體平臺所不具備的靈活性。通過對模型和平臺的定製,客戶可以得到跟自己的目標系統完全一致的模擬平臺。利用SkyEye,軟體開發團隊可以開展併發式的功能測試和快速回歸測試,加快問題定位和排查故障的效率。SkyEye為汽車嵌入式軟體的設計、開發、集成與測試,直至後續部署、維護的全生命周期提供了一個功能強大、高效、易用的平臺。

 

原文鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/wPbnh5NVmUt_fFTkbYHFaw

 


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