Applikationen für µP-basierte Steuergeräte in Rekordzeit entwickeln
Flexibilität und Zeitersparnis
Rapid Prototyping bedeutet, aus Ideen in kurzer Zeit lauffähige Anwendungen zu entwickeln. Das Vector Application Framework unterstützt einen schnellen Einstieg mit GitHub, VS Code-Integration und einem einsatzbereiten Docker-Image.
Der durchgängig textbasierte und middlewareunabhängige Ansatz schafft konsistente Entwicklungsprozesse und vereinfacht die Zusammenarbeit im Team. Integrierte Abstraktionsschichten sorgen dafür, dass aus ersten Prototypen schrittweise produktionsreife Software entsteht. So bleiben frühe Entwicklungsergebnisse auch über die Prototypenphase hinaus nutzbar.
Die Herausforderung
Rapid Prototyping beschreibt den Weg von der Idee zum lauffähigen Prototyp in kürzester Zeit. Dafür braucht es eine Entwicklungsumgebung mit niedrigen Einstiegshürden, hoher Benutzerfreundlichkeit und einfacher Zugänglichkeit.
Das Vector Application Framework schafft die Grundlage für einen schnellen Projektstart und kurze Entwicklungszyklen. So setzen Sie neue Konzepte effizient um, validieren Ideen frühzeitig und beschleunigen Entwicklungsprojekte – vom Hackathon bis zum ersten Testsystem.
Ein lauffähiger Prototyp ist oft nur der erste Schritt. Sobald sich ein Konzept in der Praxis bewährt, rückt die Überführung in einen produktionsreifen Entwicklungsprozess in den Fokus. In der Automobilindustrie hat sich dafür die Specification-First-Entwicklung etabliert, bei der die Spezifikation als Grundlage für Implementierung, Integration und Test dient.
Dieser Ansatz unterscheidet sich grundlegend vom Rapid Prototyping, bei dem die Umsetzung einer Idee zunächst im Vordergrund steht. Damit der Übergang von einem Prototyp zu einer produktionsreifen Lösung gelingt, müssen die während der Prototyping-Phase entstandenen Design- und Implementierungsartefakte die Ableitung einer Spezifikation unterstützen. So bleiben frühe Entwicklungsergebnisse nutzbar und bilden die Grundlage für die weitere Entwicklung.
Die Lösung
Der Einstieg in ein neues Prototyping-Projekt sollte so einfach wie möglich sein. Deshalb steht das Vector Application Framework für Evaluierung und Prototyping als Community Edition kostenfrei zur Verfügung. Die Lösung ist öffentlich über die GitHub-Organisation der Vector Group (vectorgrp) verfügbar und ermöglicht einen schnellen Start ohne aufwendige Einrichtung.
Alle Komponenten und Abhängigkeiten sind in einem einsatzbereiten Docker-Image gebündelt. Eine integrierte Erweiterung für Microsoft Visual Studio Code (VS Code) unterstützt zudem einen durchgängigen Entwicklungsworkflow und vereinfacht die ersten Schritte mit dem Framework.
Die VS Code-Erweiterung unterstützt einen durchgängigen Entwicklungsworkflow mit zwei zentralen Funktionen: einer intuitiven Navigation durch Projekte und Aufgaben sowie einer interaktiven Visualisierung von Anwendungen, Modulen und deren Beziehungen innerhalb der Softwarearchitektur.
Das Framework setzt konsequent auf textbasierte Artefakte und Werkzeuge. Dadurch bleibt der gesamte Entwicklungsprozess innerhalb von Visual Studio Code und reduziert den Wechsel zwischen verschiedenen Werkzeugen und Oberflächen. In Kombination mit cloudbasierten Entwicklungsumgebungen wie GitHub Codespaces lässt sich das Framework sogar vollständig im Browser nutzen.
Um den Einstieg zu erleichtern, abstrahiert das Framework die Komplexität der Middleware und verwendet bewusst allgemein etablierte Softwarekonzepte statt domänenspezifischer Begriffe aus der Automobilentwicklung. Dadurch bleibt die Entwicklung auch für Anwender ohne tiefgehende Middleware-Kenntnisse leicht zugänglich.
Die Kommunikation basiert auf zwei grundlegenden Konzepten: Datenelementen und Operationen. Datenelemente unterstützen Publish/Subscribe- und ereignisbasierte Kommunikationsmuster sowie die persistente Speicherung von Daten. Operationen bilden das Prinzip von Remote Procedure Calls (RPCs) ab. Über Schnittstellen lassen sich beide Konzepte flexibel zu wiederverwendbaren Kommunikationsverträgen kombinieren.
Die zentrale Voraussetzung für eine unabhängige Anwendungsentwicklung sind die Abstraktionsmodule des Vector Application Framework. Sie verbinden die anwendungsseitigen Schnittstellen mit einer konkreten Middleware und deren APIs. Für verschiedene Zielplattformen stehen passende Implementierungen bereit, beispielsweise für das Vector SIL Kit, DDS, MICROSAR Adaptive oder das Kommunikationsmodul von Eclipse S-CORE.
Durch die klare Trennung von Applikation und Middleware bleibt die Software auch bei einem Wechsel der Zielplattform flexibel. So lassen sich Projekte zunächst als Prototyp umsetzen und später schrittweise in eine produktionsreife Architektur überführen.
Für frühe Evaluierungs- und Integrationsphasen bietet sich beispielsweise das Open-Source-basierte Vector SIL Kit an. Die erforderlichen Konfigurations- und Integrationsartefakte stellt das Framework automatisch bereit. Dadurch reduzieren sich Einrichtungsaufwand und Komplexität auf ein Minimum.
Mit zunehmender Reife kann die Anwendung auf eine produktionsgeeignete Middleware wie MICROSAR Adaptive überführt werden. Das Framework generiert dafür bei Bedarf AUTOSAR-Artefakte (ARXML) als Ausgangspunkt für die weitere Spezifikation und Integration. Auch die Zusammenführung mit bestehenden Spezifikationen wird unterstützt. Als Eingabeformate stehen ARXML, verschiedene IDL-Formate sowie die Vehicle Signal Specification (VSS) zur Verfügung.
Vom ersten Prototyp bis zur produktionsreifen Anwendung begleitet das Vector Application Framework den gesamten Entwicklungsprozess verteilter Software auf mikroprozessorbasierten Systemen. So gelangen Sie schneller von der Idee zur lauffähigen Anwendung und schaffen gleichzeitig die Grundlage für eine langfristig wartbare Softwarearchitektur.
Die Vorteile
- Offen und transparent
API und Kernkomponenten des Frameworks stehen als Open Source im Eclipse SDV-Projekt zur Verfügung. - Schneller Einstieg
Ein kostenfreies Evaluierungspaket für das Vector Application Framework steht über GitHub bereit. - Sofort einsatzbereit
VS Code-Integration und ein vorkonfiguriertes Docker-Image vereinfachen den Einstieg und reduzieren den Einrichtungsaufwand. - Niedrige Einstiegshürden
Das Framework setzt auf etablierte Konzepte und Begriffe der Softwareentwicklung und verzichtet auf unnötig komplexe Fachterminologie.
- Durchgängig textbasierter Workflow
Alle Artefakte für Design, Implementierung und Test liegen in textbasierter Form vor. Dadurch arbeiten Sie in einer gemeinsamen Entwicklungsumgebung und schaffen die Grundlage für Git-basierte Zusammenarbeit, Automatisierung und den Einsatz von KI-gestützten Workflows. - Unabhängig von der Middleware entwickeln
Die Anwendungsentwicklung erfolgt ohne detaillierte Kenntnisse der zugrunde liegenden Middleware. Das vereinfacht die Trennung von Applikation und Plattform und fördert Portabilität sowie die Wiederverwendung von Software. - Nahtlos vom Prototyp zur Produktion
Das Framework generiert Middleware-Artefakte automatisch und unterstützt den Übergang zu einer Specification-First-Entwicklung sowie den Aufbau produktionsreifer Softwarearchitekturen.
