Garantierte Zuverlässigkeit für Embedded Software

In Halle 5, Stand 5-228 analysieren und erzeugen die Wissenschaftler Target-Code und erproben ihn am Modell eines Elektroautos. Die Werkzeugkette wurde im EU-Projekt CHESS entwickelt und unterstützt Entwickler bei der Zusammenstellung von Softwarekomponenten, indem sie einzelne Aspekte des Modells, wie Zeitverhalten, darstellt. Sie ist in verschiedenen Anwendungsbereichen einsetzbar, z.B. in der Automobil-Domäne, und hilft die steigende Komplexität der Softwareentwicklung zu bewältigen.

Die umfangreiche Elektronikausstattung moderner Fahrzeuge macht die Softwareentwicklung immer komplexer – insbesondere, wenn nicht-funktionale Eigenschaften wie Zuverlässigkeit oder Zeitverhalten garantiert werden sollen. Bisherige Lösungen werden diesen Anforderungen nicht gerecht. Im EU-Projekt CHESS arbeitet die Fraunhofer ESK daher mit Projektpartnern an einer durchgängigen, domänenübergreifenden Werkzeugkette für die Software-Entwicklung eingebetteter Systeme. Ziel ist es, den Entwicklungsprozess hinsichtlich Durchgängigkeit und Komplexität zu optimieren und die Qualität der Software zu verbessern.
Dazu integrieren die Wissenschaftler die Modellierung nicht-funktionaler Eigenschaften in die komponentenbasierte Entwicklungsmethodik. Mit dem entstandenen CHESS-Modellierungswerkzeug können Entwickler funktionale und nicht-funktionale Eigenschaften modellieren, validieren und als Target-Code ausgeben. Auf der Embedded World 2012 stellen die Wissenschaftler die Werkzeugkette am Beispiel der Automotive-Domäne vor, bei welcher der erzeugte Target-Code direkt an dem Modell eines Elektroautos erprobt wird.

Den Entwicklungsaufwand reduzieren die Projektpartner einerseits, indem sie die Komplexität der Software-Entwicklung beherrschbar machen. So ermöglicht der CHESS-Editor die getrennte Bearbeitung der funktionalen und nicht-funktionalen Eigenschaften und schränkt die Ansicht mit sogenannten „Views“ auf einzelne Aspekte des Modells, wie Verlässlichkeit, ein. Andererseits ermöglichen Analyse- und Simulationsmethoden eine Fehlererkennung bereits in einer frühen Phase des Entwurfs, in der Änderungen noch günstig durchführbar sind. Neben statischen Analyseverfahren kommt hier auch das Simulationsframework DynaSim der Fraunhofer ESK zum Einsatz. Dieses ermöglicht neben der Analyse des Zeitverhaltens auch die Simulation von adaptivem Funktionsverhalten. Zudem können Automobilhersteller durch die Kombination aus modell- und komponentenbasierten Entwurf und der Berücksichtigung nicht-funktionaler Eigenschaften komplexe Funktionen wesentlich einfacher in das Automobil integrieren. Die Hersteller erhalten so neue Möglichkeiten zur Optimierung des Bordnetzes und zur Integration von neuartigen Diensten.
Die Fraunhofer-Einrichtung für Systeme der Kommunikationstechnik ESK
Die Fraunhofer ESK forscht anwendungsorientiert an vernetzten Informations- und Kommunikationssystemen, die sie ressourceneffizient, flexibel und zuverlässig gestaltet. Dabei greift sie auf die Kernkompetenzen Leitungsgebundene Übertragungstechnik, Lokale Funknetze, Zuverlässige Ethernet/IP-Kommunikation, Adaptive Systeme, Modellbasierter Software-Entwurf und Absicherung sowie Multicore-Software zurück. Diese Kompetenzen kommen in den Anwendungsfeldern Automotive, Industrial Communication und Telecommunication zum Einsatz. Zu den Kunden und Partnern der Fraunhofer ESK zählen u.a. Unternehmen aus der Automatisierungstechnik, der Telekommunikationsbranche, der Automobilbranche und der Gebäudetechnik.

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