公開日19 Sep 2023
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私たちは、ますますソフトウェアで定義された世界に生きている。携帯ガジェットから巨大な宇宙ロケットに至るまで、ソフトウェアはどこにでもある。SDV（Software Defined Vehicle）の台頭は、この方向への大きな一歩である。
しかし、ほとんどの自動車 OEM とティア 1 は、ソフトウェア定義の旅の品質と一貫性を向上させるのに役立つシステムとプロセスを開発するのに必要な時間に関する課題に苦闘し続けている。そのため、エコシステムの利害関係者からの懸念が高まり、ソフトウェア開発とIT運用の最良の融合であるDevOpsが重視されるようになっている。デプロイ頻度の向上、最適な市場投入までの時間、最小限の障害発生率とリードタイム、および短時間での復旧が、ほとんどのDevOpsオペレーションの中核を構成している。
車載組込みDevOpsの登場
AutomotiveEmbedded DevOpsとは、自動車業界における組込みソフトウェアの開発にDevOpsの原則とプラクティスを適用することを指す。DevOpsを自動車向け組込みソフトウェアの開発に適用する場合、以下のプラクティスを自動車領域特有の課題と要件に適合させることが必要になる。
組込みDevOpsの領域でしばしば直面する一般的な課題のリスト：
- ハードウェアのばらつき：異なるハードウェア構成に対処し、デバイス間の一貫性を確保する。
- ツールチェーンと環境のセットアップ：ツールチェーン、クロスコンパイラ、開発環境のセットアップは複雑で時間がかかります。ファームウェアのバージョン管理：組み込みファームウェア開発のためのバージョン管理とブランチ戦略の管理。
- 継続的インテグレーションとテスト：組込みシステムを CI/CD パイプラインに統合し、自動テストを実行する。
- 限られたリソース：組込みデバイスのメモリ、処理能力、ストレージなど、制約のあるリソースでの作業。
- リアルタイム要件：組込みアプリケーションにおけるリアルタイムの制約を満たし、タイムリーなレスポンスを確保する。デプロイとアップデート：組込み機器向けの安全で信頼性の高い無線（OTA）アップデートの実装。
- デバッグとトラブルシューティング：特にリモートアクセスが制限されている場合に、組込みシステムの問題を特定して解決する。
- セキュリティ組込みシステムのセキュリティ上の懸念に対処し、脆弱性や攻撃から保護する。
- ドキュメンテーションとコラボレーション明確なドキュメントを維持し、ソフトウェアとハードウェアのチーム間のコラボレーションを促進する。
未来を動かす：車載組込みDevOpsの実践
車載組込みソフトウェア開発にDevOpsを適用することで、ソフトウェアアップデートの迅速な提供、コラボレーションの改善、ソフトウェア品質の向上、安全性の強化につながります。しかし、車載システムはセーフティクリティカルな性質を持っているため、ソフトウェアのアップデートが車両の安全性や信頼性を損なわないように、DevOpsプロセスの各ステップで慎重な検討と検証が必要です。これらのプラクティスは、インフォテインメントシステムから先進運転支援システム（ADAS）に至るまで、自動車のさまざまな側面を制御するソフトウェアの信頼性、安全性、および効率性を確保するのに役立ち、SDVの将来を後押しします。
自動車組込みDevOpsプラクティス
Embedded DevOpsの 課題に対処するためには、以下のアプローチを管理する必要がある：
- 標準化： 一貫性を確保し、開発プロセスを合理化するために、標準的なハードウェア構成、ツールチェーン、開発環境を確立する。
- 自動化：ビルド、テスト、デプロイの各プロセスを自動化し、人的ミスを減らして時間を節約する。
- バージョン管理のベストプラクティス：ファームウェア開発を効率的に管理するために、バージョン管理システムを効果的に使用し、ブランチ戦略を採用し、コードレビューを実施する。
- 継続的インテグレーションとテスト：組込みシステムを CI/CD パイプラインに統合し、テスト（単体、統合、回帰）を自動化し、 可能な場合は HIL（Hardware-in-the-Loop）テストを使用する。
- 最適化とプロファイリング：リソースに制約のある環境向けにコードを最適化し、プロファイリング・ツールを使用してボトルネックを特定し、リソースの効率的な利用を確保する。
- RTOSとスケジューリング：要件を満たすリアルタイム・オペレーティング・システム（RTOS）を選択し、リアルタイム制約を満たす適切なタスク・スケジューリングを設定します。
- セキュアなOTAアップデート：セキュアなブートとアップデートの認証など、セキュアで堅牢な無線アップデート・メカニズムを実装します。
- リモート・モニタリングとデバッグリモートデバッグツールとテクニックを使用して、現場で問題をトラブルシューティングします。
- セキュリティのベストプラクティスセキュアブート、暗号化、定期的なセキュリティ評価など、セキュリティのベストプラクティスに従って、組み込みシステムを保護する。
- コラボレーションと文書化ハードウェアチームとソフトウェアチーム間の効果的なコラボレーションを促進し、明確なドキュメントを維持し、バージョン管理プラットフォームやプロジェクト管理システムなどのコラボレーションツールを使用します。
将来の展望
自動車組込みDevOpsの専門知識とサービスに対する需要は世界的に増加し続けていますが、将来的には3つの主要なトレンドに集約されると考えています。それは以下の3つです：
- 自動車組込みDevOpsの実践
車載クラウド組込みDevOpsとは、クラウド・サービスに接続する車載組込みシステムの開発にDevOpsの原則を導入するプラクティスを指す。システム開発とソフトウェア開発を統合し、運用チームがソフトウェア開発ライフサイクルを合理化することで、シームレスなコラボレーション、継続的インテグレーション、デプロイメントを実現する。このアプローチは、自動車にソフトウェアのアップデートやサービスを提供する際の効率性、品質、俊敏性を高めるのに役立ちます。
- 車載オンプレミス組込みDevOps、および
オートモーティブ・オンプレミス・エンベデッドDevOpsとは、ローカライズされたオンプレミス環境内での組込み自動車システムの開発にDevOpsの原則を適用することを指す。これは、開発と運用のプラクティスを統合してソフトウェア開発ライフサイクルを合理化するもので、自動車向けソフトウェアの構築、テスト、デプロイに重点を置きながら、すべてを組織のインフラの範囲内に収める。このアプローチは、クラウド接続が要件でない場合や、データのセキュリティと管理が極めて重要な場合に適している。
- 車載ハイブリッド組込みDevOps
自動車ハイブリッド組込みDevOpsは、自動車組込みシステムの開発において、オンプレミスとクラウドベースのDevOpsプラクティスの両方を組み合わせている。これは、オンプレミスのリソースとクラウドサービスの両方を活用しながら、開発プロセスと運用プロセスを統合してソフトウェア開発ライフサイクルを合理化するものです。このアプローチは、柔軟性、拡張性、クラウド機能を活用する能力を提供すると同時に、自動車業界特有の要件や制約にも対応する。特に、ローカル制御とクラウド接続の組み合わせが自動車ソフトウェア開発に必要な場合に有効です。
これらの各分野については、次回のブログで詳しく紹介する予定だ。
