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MATLAB EXPO 2017 – MÜNCHEN – 27.06.2017
Multi-Tool Testlandschaft mit DDS
MATLAB UND SIMULINK ALS ENABLER FÜR RAPID TOOL PROTOTYPING
SEBASTIAN BEWERSDORFF
ASSYSTEM GERMANY
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Tools in Unternehmensprozessen
EINFÜHRUNG
• Prozesse beinhalten verschiedene Aufgabenstellungen
• Software-Tools unterstützen bei Aufgabenerfüllung
• Aufwändige Prozesse erfordern Tool-Interaktion
• Tool-Verwendung oft unternehmensweit festgelegt
• Tool-Ketten etablieren sich über Jahre
• Häufig großer Aufwand bei den Schnittstellen
• Was bedeutet das für die Erweiterbarkeit bestehender Tool-Ketten?
2
Idee Produkt
Konzept
Umsetzung
Test Struktur
Inbetrieb-
nahme
Integration
Tool B
Tool D Tool A
Tool C
Interaktion
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Projektbeispiel: Erweiterung einer Toolkette
EINFÜHRUNG
• Ziele
• Evolutionäres Testen einer Fahrerassistenz-Funktion mit MESSINA
• Demonstration der Vorteile von MESSINA
• Ausgangssituation
• Entwicklungsumgebung mit Szenarien-Simulation und manueller Bedienung
• Maßnahme
• Anbindung von MESSINA an die bestehende Tool-Kette
• Herausforderung
• Schnittstelle zwischen MESSINA und ADTF schaffen
3
Simulation Virtual Test Drive
Funktion ADTF
Bedienung Simulator / ADTF
EvoTest MESSINA
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Überblick MESSINA
EINFÜHRUNG
• Anwendungsgebiete
• Virtuelle Integration
• Virtuelle Validierung in MiL, SiL und HiL
• Evolutionäres Testen
• Wichtigste Elemente
• Signalpool
• Laufzeitumgebungen
• Testfall-Scripting
• Online-Bedienung
• Projektverwaltung
• Laufzeit-Module
• AUTOSAR-Konfiguration
• Functional Mockup Units
• Simulink Coder Target
• CAN-Adapter
• EtherCAT
• …
4
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KONZEPT FÜR KOPPLUNG VON
MESSINA UND ADTF
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Technologie-Entscheidung
KONZEPT
• Projekt-Randbedingungen
• Einarbeitung und Umsetzung in kurzer Zeit
• Keine Änderungen am MESSINA-Kern
• Entwicklungsumgebung ist bereits angebunden an DDS (Data Distribution Service)
• Publisher / Subscriber Datenaustausch
• API für C-Code im DDS Standard definiert
• Verwendete Implementierung: RTI Connext DDS
• MESSINA unterstützt Simulink Coder
• Einbettung von C-Code in Laufzeit-Module einfach möglich
• Internet-Suche liefert den letzten Baustein:
6
?
! DDS Blockset Pilot Support Package
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MESSINA
Runtime
Signalpool
EvoTest
Modul 1
Modul 2
Komponenten und Datentransfer
KONZEPT
7
ADTF
DDS
Global Data Space
Topic 1
Topic 2
DDS Reader Filter
DDS Writer Filter
Function under
Test
A B
C
DDS Writer Modul
DDS Reader Modul
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UMSETZUNG DER
DDS-MODULE FÜR MESSINA
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Von Schnittstellendefinition zu DDS Reader/Writer Modul
UMSETZUNG
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IDL Definition der DDS Topics mittels
Interface Definition Language
DDS.import() importiert IDL-Datei
zu Bus Objects
Einfaches Simulink-Modell
mit DDS-Elementen als Blöcke
Build Model mit MESSINA
Target für MS Windows
MESSINA Modul mit Schnittstellen
aus Simulink Coder C-API DLL
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TEST DER DDS-ANBINDUNG
IN MESSINA
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Organisatorische Herausforderungen
TEST
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IDL
DLL
ADTF MESSINA
Topic
1
Topic 2
Runtime
Signalpool
EvoTest DDS Reader
Filter
DDS Writer Filter
Function under
Test
DDS Writer Modul
DDS Reader Modul
A B
C
IDL
DLL
Entwicklungs-System
• ADTF nicht
verfügbar
Ziel-System
• MathWorks Tools
nicht verfügbar
ADTF MESSINA
Topic
1
Topic 2
Runtime
Signalpool
EvoTest DDS Reader
Filter
DDS Writer Filter
Function under
Test
DDS Writer Modul
DDS Reader Modul
A B
C
keine Netzwerkverbindung
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Komponenten-Test mit Ersatz-Funktion
TEST
• Eigenschaften der DDS-Technologie nutzen
• MESSINA ist vollständig von Function-under-Test entkoppelt
• Sehr einfacher Austausch der FuT
• Ersatz-Funktion mit gleicher Schnittstelle schaffen
• Simulink-Modell mit DDS Reader / Writer
• Funktionaler Inhalt für plausibles Antwortverhalten
• Simulink Coder Build mit Generic Realtime Target für Windows
• Erzeugtes Windows Executable simuliert ADTF Entwicklungsumgebung
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EXE
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MESSINA
Topic
1
Topic
2
Runtime
Signalpool
EvoTest
DDS Writer Modul
DDS Reader Modul
A B
C
Tool-in-the-Loop Simulation
TEST
13
EXE
Ersatz-Funktion
Windows Executable
2D Animation Nativ Matlab/Simulink
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INBETRIEBNAHME DER
CLOSED-LOOP TESTUMGEBUNG
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Zusammenführung der einzelnen Elemente
INBETRIEBNAHME
• DDS Reader/Writer Module auf Zielsystem übertragen
• Import der Module
• Mapping auf MESSINA Signalpool
• Finetuning
• Taktung der DDS Module in MESSINA
• Reihenfolgeeffekt beim Starten der Tools bzw. deren Laufzeitumgebungen
→Closed-Loop Test funktioniert wie erwartet!
• Offene Punkte / Optimierungspotenzial:
• Synchronisierung der Laufzeitumgebungen von MESSINA und ADTF (Reproduzierbarkeit, Geschwindigkeit)
• MESSINA-Module mit einstellbaren Topic-Namen (Wiederverwendung)
• Netzwerk-Test (Verteiltes Testen)
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DLL
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ZUSAMMENFASSUNG
UND AUSBLICK
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Zusammenfassung und Ausblick
ABSCHLUSS
• DDS ist eine hochinteressante Technologie zum Datenaustausch zwischen Applikationen
• MESSINA ist nahezu beliebig erweiterbar
• Laufzeit-Module erschließen Daten-Schnittstellen und Tool-Interaktion
• DDS verstärkt dieses Potenzial erheblich
• Evolutionäres Testen mit verschiedensten Laufzeitsystemen möglich
• Große Beschleunigung der prototypischen Umsetzung von Tool-Ketten durch eingesetzte MathWorks Produkte
• Built-in DDS-Unterstützung auf MESSINA-Roadmap
• Ähnliches Tool Prototyping mit z.B. ADTF Message Bus (ADTF-spezifischer Datenaustausch mit Sync-Option)
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