Gépkocsi vagy komplex hálózat?
Napjainkban a járművek egyre bonyolultabb funkciókat kínálnak a vásárlók számára. A vezetéstámogató rendszerek, infotainment alkalmazások, biztonsági és kényelmi funkciók egyszerre több vezérlőberendezés adataira támaszkodnak, és intenzív hálózati kommunikációt folytatnak a járművön belül, illetve akár interneten keresztül szerveralkalmazásokkal is. Egy modern prémium személygépkocsiban száznál is több vezérlőberendezés található, ezek többféle kommunikációs csatornán összeköttetésben állnak egymással. Ezen csatornákon egyszerű szignálok (mint például motor fordulatszám), összetettebb struktúrák (navigációs adatok), valamint videó, radar, lidar, és audió jelek is utazhatnak. A funkciók folyamatosan igénylik az adatáramlást, percenként több száz megabyte, akár néhány gigabyte adat is áthaladhat a jármű belső hálózatán. A jármű tervezése során természetesen specifikálni kell minden kommunikációt és annak összes paraméterét, és a beszállítóknak ezt a leírtaknak megfelelően kell tudni implementálni. A szoftverfejlesztés sajátosságai miatt ez nem valósul meg hiánytalanul, az autó gyártásba kerülésekor, de még a piacra bevezetés előtt egy hosszadalmas verifikációs folyamat indul, az összes ilyen jellegű hiba elhárítása céljából. Sokszor több típus is ugyanarra a platformra épül, a leghosszabb folyamat egy új járműplatform első gyártásakor várható, ez néhány évet is igénybe vehet. Ezt folyamatot az autógyárak szeretnék lerövidíteni. Az ilyen hibakeresési, integrációs, és tesztelési munkákhoz magasan képzett szakemberekre van szükség, akik nem állnak rendelkezésre a megfelelő számban. Emiatt nagy igény mutatkozik a folyamatot segítő, vagy automatizáló eszközökre.
Hogyan keressük a hibát?
A járműben a vezérlőberendezések többféle kommunikációs protokollon keresztül beszélgetnek egymással. Ilyenek a CAN, FlexRay és Lin buszok, valamint egyre több berendezés kommunikál Ethernet hálózaton, azon felül pedig SOME/IP, Websocket, HTTP, és még egyedileg fejlesztett protokollok is használatban vannak. Az első feladat az, hogy az autóból adatot nyerjünk a hibakereséshez. Az autógyárak erre a célra úgynevezett logger eszközöket használnak, amiket csak a tesztelésre használt járművekbe építenek be. Az összes kábeles összeköttetésbe belehallgatnak, és a teljes kommunikációt lementik adattárolóra időbélyeggel ellátva. A tesztvezetés közben reprodukált hibát dokumentálják, és a hozzá tartozó kimentett adatokat az adatelemzők rendelkezésére bocsátják. Az adatelemző feladata, hogy a kapott adatban megkeresse, hogy melyik vezérlőberendezés okozza a hibát, és milyen okai vannak a hibának. Rengeteg féle ok lehet, például hibás adatot küld a vezérlőberendezés, vagy nem küld semmit bizonyos körülmények hatására. Az is előfordulhat, hogy a hálózat nem megfelelően van beállítva. Ugyanaz a hiba ráadásul többféle tünetet is okozhat az autóban. Az adatelemző mérnök számára általában többféle eszköz áll rendelkezésére. Vannak felhő alapú rendszerek, amik bizonyos dolgokat automatikusan vizsgálhatnak, és még mindig sokan használnak személyi számítógépre fejlesztett eszközöket.
Nehézségek az adatelemzésben
Általános eset, hogy az eszközök nem tudják a teljes adatot értelmezni, többféle eszköz kell, hogy minden egyes protokollt vizsgálni tudjunk. Emiatt a mérnöknek sok időbe telhet, hogy különböző protokollokon és különböző csatornákon érkező adatokat egy idővonalon ábrázolják. A mérnöknek fontos, hogy egy adott vizsgálatot minden nap teljesen azonosan el tudjon végezni, emiatt automatizálni szeretné az elemzést. Ez sajnos hosszadalmas idő, és ahhoz is szoftverfejlesztő kell, hogy a bonyolultabb automatizálás elkészüljön. A hibák azonosítása után a hiba beszállító felé történő kommunikációja is sokszor lassú folyamat, a specifikációk értelmezése nem mindig egyértelmű. Emiatt a hiba javítása egy - két hónapot is igénybe vehet.
Egy magyar fejlesztés
Ezen nehézségek leküzdésére fejlesztette a Neuron Development Kft. (korábban IP Camp Kft.) a Mercury adatelemző eszközt. A Mercury képes az autóiparban használt protokollok értelmezésére, automatizálni tudja az adatelemzést, képes regresszíven teszteket futtatni, azaz felismeri, ha egy korábbi hiba egy szoftverfrissítéssel esetleg visszakerül a rendszerbe, nagyban segítve ezzel az adatelemző mérnök munkáját. A rendszer képes felhőalkalmazások részeként is futni, vagy a tesztelők laptopján, személyi számítógépen.
A termék jelenleg használatban van néhány autógyártónál, illetve beszállítónál, főleg a modernebb, ethernet alapú kommunikációs csatornák verifikációjára használják. Egy tesztcsomag is elkészült hozzá, ami képes a SOME/IP protokoll helyességét ellenőrizni, így a beszállítók még az eszköz járműbe szerelése előtt meggyőződhetnek róla, hogy a szoftver helyesen működik, és teljesíti a gyár által támasztott feltételeket. Az ilyen tesztcsomagok megkönnyítik a gyár és a beszállítók közti kommunikációt, és felgyorsítja a termék integrációját, redukálva a hiba javítására fordított időt is.
Összegzés
A tesztelési folyamatok automatizálása, a hibák feltárása, kezelése komoly kihívást jelent az iparban. Az európai autóipar számára fontos a versenyképesség javítása. Ez a terület is rejt lehetőséget, hogy költséget csökkentsünk, és időt takarítsunk meg.
Kiegészítés
A cég a projektet a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap finanszírozásával a 2020-1.1.2-PIACI-KFI-2021-00247 kódszámú pályázat keretében valósította meg, melyhez 115 500 000 Ft támogatást nyert el. A projekt összköltsége 165 000 000 Ft volt.
