Skalierung von Automotive Software Journeys mit Embedded DevOps

Wir leben in einer zunehmend softwaredefinierten Welt. Von Handheld-Geräten bis hin zu mächtigen Weltraumraketen ist Software allgegenwärtig. Der Aufstieg desSoftware Defined Vehicle (SDV) ist ein wichtiger Schritt in diese Richtung.

Die meisten OEMs und Tier-1-Unternehmen kämpfen jedoch nach wie vor mit den Herausforderungen, die sich aus der Zeit ergeben, die für die Entwicklung von Systemen und Prozessen benötigt wird, die die Qualität und Konsistenz ihrer Software Defined Journeys verbessern können. Die zunehmende Besorgnis der Interessengruppen des Ökosystems führt daher dazu, dass die Verschmelzung von Softwareentwicklung und IT-Betrieb - DevOps - immer wichtiger wird. Eine Verbesserung der Bereitstellungshäufigkeit, eine optimale Markteinführungszeit, minimale Fehlerquoten und Vorlaufzeiten sowie eine schnellere Wiederherstellung bilden den Kern der meisten DevOps-Vorgänge.

Eingebettetes DevOps für die Automobilindustrie

Automotive Embedded DevOps bezieht sich auf die Anwendung von DevOps-Prinzipien und -Praktiken auf die Entwicklung eingebetteter Software in der Automobilbranche. Bei der Anwendung von DevOps auf die Entwicklung von eingebetteter Software für Fahrzeuge müssen die folgenden Praktiken an die einzigartigen Herausforderungen und Anforderungen des Automobilbereichs angepasst werden.

Liste allgemeiner Herausforderungen, die im Bereich von Embedded DevOps häufig auftreten:

• Hardware-Variabilität: Umgang mit unterschiedlichen Hardwarekonfigurationen und Sicherstellung der Konsistenz zwischen den Geräten.
• Toolchain- und Umgebungs-Setup: Die Einrichtung von Toolchains, Cross-Compilern und Entwicklungsumgebungen kann komplex und zeitaufwändig sein. Versionskontrolle für Firmware: Verwaltung der Versionskontrolle und Verzweigungsstrategien für die Entwicklung eingebetteter Firmware.
• Kontinuierliche Integration und Tests: Integration von eingebetteten Systemen in CI/CD-Pipelines und Durchführung automatisierter Tests.
• Begrenzte Ressourcen: Arbeiten mit eingeschränkten Ressourcen wie Arbeitsspeicher, Verarbeitungsleistung und Speicherplatz auf eingebetteten Geräten.
• Echtzeit-Anforderungen: Einhaltung von Echtzeitanforderungen und Sicherstellung rechtzeitiger Antworten in eingebetteten Anwendungen. Bereitstellung und Updates: Implementierung sicherer und zuverlässiger Over-the-Air (OTA)-Updates für eingebettete Geräte.
• Fehlersuche und Fehlerbehebung: Identifizierung und Behebung von Problemen in eingebetteten Systemen, insbesondere wenn der Fernzugriff eingeschränkt ist.
• Sicherheit: Behandlung von Sicherheitsfragen in eingebetteten Systemen zum Schutz vor Schwachstellen und Angriffen.
• Dokumentation und Kollaboration: Pflege einer klaren Dokumentation und Förderung der Zusammenarbeit zwischen Software- und Hardware-Teams.

Die Zukunft vorantreiben: Eingebettete DevOps im Automobilbereich in Aktion

Die Anwendung von DevOps auf die Entwicklung eingebetteter Software für die Automobilindustrie kann zu einer schnelleren Bereitstellung von Software-Updates, einer verbesserten Zusammenarbeit, einer besseren Softwarequalität und einer erhöhten Sicherheit führen. Der sicherheitskritische Charakter von Automobilsystemen erfordert jedoch in jedem Schritt des DevOps-Prozesses eine sorgfältige Prüfung und Validierung, um sicherzustellen, dass Software-Updates die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Fahrzeugs nicht beeinträchtigen. Diese Praktiken tragen dazu bei, die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz von Software zu gewährleisten, die verschiedene Aspekte von Fahrzeugen steuert, von Infotainment-Systemen bis hin zu fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS) - und helfen so, die Zukunft von SDVs voranzutreiben.

Die Automotive Embedded DevOps Praxis

Um die Herausforderungen von Embedded DevOps zu bewältigen, müssen die folgenden Ansätze verfolgt werden:

• Standardisierung: Etablierung von Standard-Hardwarekonfigurationen, Toolchains und Entwicklungsumgebungen, um Konsistenz zu gewährleisten und den Entwicklungsprozess zu rationalisieren.
• Automatisierung: Automatisieren Sie Build-, Test- und Bereitstellungsprozesse, um menschliche Fehler zu reduzieren und Zeit zu sparen.
• Bewährte Praktiken der Versionskontrolle: Setzen Sie Versionskontrollsysteme effektiv ein, verwenden Sie Verzweigungsstrategien und setzen Sie Codeüberprüfungen durch, um die Firmware-Entwicklung effizient zu verwalten.
• Kontinuierliche Integration und Tests: Integrieren Sie eingebettete Systeme in CI/CD-Pipelines, automatisieren Sie Tests (Unit-, Integrations- und Regressionstests) und verwenden Sie nach Möglichkeit Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL).
• Optimierung und Profiling: Optimieren Sie den Code für ressourcenbeschränkte Umgebungen, verwenden Sie Profiling-Tools, um Engpässe zu erkennen, und sorgen Sie für eine effiziente Ressourcennutzung.
• RTOS und Zeitplanung: Wählen Sie Echtzeit-Betriebssysteme (RTOS), die Ihren Anforderungen entsprechen, und richten Sie ein geeignetes Task Scheduling ein, um Echtzeitbeschränkungen zu erfüllen.
• Sichere OTA-Aktualisierungen: Implementieren Sie sichere und robuste Over-the-Air-Update-Mechanismen, einschließlich Secure Boot und Update-Authentifizierung.
• Fernüberwachung und -debugging: Verwenden Sie Remote-Debugging-Tools und -Techniken, um Probleme vor Ort zu beheben.
• Bewährte Sicherheitspraktiken: Befolgen Sie bewährte Sicherheitspraktiken, wie z. B. sicheres Booten, Verschlüsselung und regelmäßige Sicherheitsbewertungen, um eingebettete Systeme zu schützen.
• Zusammenarbeit und Dokumentation: Fördern Sie die effektive Zusammenarbeit zwischen Hardware- und Softwareteams, sorgen Sie für eine klare Dokumentation und verwenden Sie Tools zur Zusammenarbeit wie Versionskontrollplattformen und Projektmanagementsysteme.

Die Zukunft gestalten

Während die Nachfrage nach DevOps-Fachwissen und -Dienstleistungen für eingebettete Systeme in der Automobilindustrie weltweit weiter steigt, sind wir der Meinung, dass sich die Zukunft um drei Schlüsseltrends herum abspielen wird. Diese umfassen:

• Automotive Embedded DevOps Praxis

Automotive Cloud Embedded DevOps bezieht sich auf die Praxis der Implementierung von DevOps-Prinzipien bei der Entwicklung eingebetteter Automobilsysteme, die mit Cloud-Diensten verbunden sind. Es beinhaltet die Integration von System- und Softwareentwicklung und erfordert, dass die Betriebsteams den Lebenszyklus der Softwareentwicklung rationalisieren, indem sie eine nahtlose Zusammenarbeit, kontinuierliche Integration und Bereitstellung sicherstellen und sich dabei auf die einzigartigen Herausforderungen von Automobilsystemen und deren Verbindung zur Cloud konzentrieren. Dieser Ansatz trägt dazu bei, die Effizienz, Qualität und Agilität bei der Bereitstellung von Software-Updates und -Services für Fahrzeuge zu verbessern.

• Automotive On premise Embedded DevOps, und

Automotive On-premise Embedded DevOps bezieht sich auf die Anwendung von DevOps-Prinzipien bei der Entwicklung von eingebetteten Automobilsystemen innerhalb einer lokalisierten, vor Ort befindlichen Umgebung. Dabei werden Entwicklungs- und Betriebspraktiken integriert, um den Lebenszyklus der Softwareentwicklung zu rationalisieren. Der Schwerpunkt liegt auf der Erstellung, dem Testen und der Bereitstellung von Software für Fahrzeuge, wobei alles innerhalb der Infrastruktur des Unternehmens bleibt. Dieser Ansatz eignet sich, wenn eine Cloud-Konnektivität nicht erforderlich ist oder wenn Datensicherheit und -kontrolle von entscheidender Bedeutung sind.

• Hybride eingebettete DevOps für Fahrzeuge

Hybrid Embedded DevOps im Automobilbereich kombiniert sowohl lokale als auch cloudbasierte DevOps-Praktiken bei der Entwicklung eingebetteter Automobilsysteme. Dabei werden Entwicklungs- und Betriebsprozesse integriert, um den Lebenszyklus der Softwareentwicklung zu optimieren und gleichzeitig die Vorteile von lokalen Ressourcen und Cloud-Diensten zu nutzen. Dieser Ansatz bietet Flexibilität, Skalierbarkeit und die Möglichkeit, Cloud-Funktionen zu nutzen und gleichzeitig die spezifischen Anforderungen und Beschränkungen der Automobilindustrie zu berücksichtigen. Er ist besonders nützlich, wenn eine Kombination aus lokaler Steuerung und Cloud-Konnektivität für die Softwareentwicklung im Automobilbereich erforderlich ist.

In den folgenden Blogs werden wir jeden dieser Bereiche im Detail untersuchen.