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Andreas Kurtz

• Die stetig steigende Komplexität von Kundenfunktionen aufgrund der wachsenden Herausforderung der vollkommenen Vernetzung von Funktionen erfordert neue software-basierte Methoden um die Qualität der Funktionen sicherzustellen. Die Standardisierung der Software im Automotive Umfeld dient hier als Ankerpunkt und erlaubt eine generische Integration einer software-basierten Methodik in Form eines Standard-Softwaremoduls. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer eben solchen software-basierte Methodik, integriert im embedded System, um das Systemmodell bzw. die verteilte Funktion mittels dieser zu testen. Dies wird durch Zuhilfenahme eines modellbasierten Testansatzes von Schieferdecker in den Testing Kontext gebracht. Der verwendete modellbasierte Ansatz ermöglicht die automatisierte Verwendung von Informationen aus dem Deployment und dem Umweltmodell für die Testgenerierung. Dieser zeichnet sich im speziellen durch seinen Angriffspunkt am Fuße der Steuergeräte-Basissoftware bzw.Die stetig steigende Komplexität von Kundenfunktionen aufgrund der wachsenden Herausforderung der vollkommenen Vernetzung von Funktionen erfordert neue software-basierte Methoden um die Qualität der Funktionen sicherzustellen. Die Standardisierung der Software im Automotive Umfeld dient hier als Ankerpunkt und erlaubt eine generische Integration einer software-basierten Methodik in Form eines Standard-Softwaremoduls. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer eben solchen software-basierte Methodik, integriert im embedded System, um das Systemmodell bzw. die verteilte Funktion mittels dieser zu testen. Dies wird durch Zuhilfenahme eines modellbasierten Testansatzes von Schieferdecker in den Testing Kontext gebracht. Der verwendete modellbasierte Ansatz ermöglicht die automatisierte Verwendung von Informationen aus dem Deployment und dem Umweltmodell für die Testgenerierung. Dieser zeichnet sich im speziellen durch seinen Angriffspunkt am Fuße der Steuergeräte-Basissoftware bzw. direkt im Treiber der Hardwareschnittstellen aus. Vorteil hierbei ist, dass sich die Anzahl an Signaltypen reduziert aber auch Wirkketten, sich im Vergleich zu bestehenden Ansätzen, verlängern. Durch die Informationen aus dem Deployment, den längeren Wirkketten und der reduzierten Anzahl an Signaltypen, können die erzeugten Testfälle einfach für konventionelle oder auch die in dieser Arbeit entwickelten Methodik, verwendet werden. Durch ein Scheduling innerhalb des eingebetteten Systems, mit dem die Tasks, der Simulation und der Applications synchronisiert werden, kann hierdurch die Reproduzierbarkeit einer Funktionsausführung maßgeblich verbessert werden. Mit Hilfe A-priori und A-posteriori-Analyse wird ermittelt, dass die Auswirkungen auf das embedded System gering sind und keinen wesentlichen Einfluss auf die Funktionsausführung hat. Durch dem Einsatz etablierter Methoden für die Systemreaktionsbewertung zeigt sich anhand von Fallstudien der enorme Vorteil durch die eingeführte Synchronisation der Simulations- und Application-Tasks. In Kombination mit Methoden des modellbasierten Testens schafft der dargestellte Ansatz daher einen enorm hohen Automatisierungsgrad im Bezug auf das Testing bei gleichzeitig minimalem Eingriff in das System under Test. Die Methodik zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine exakt vergleichbare Funktionsausführung zum normalen Kundennutzen, sowie eine exakte Reproduzierbarkeit innerhalb des embedded Systems, erreicht werden kann. Im Rahmen der Validierung bestätigt sich das erwartete Verhalten der entwickelten Methodik bezüglich ihres Zeitverhaltens. Es zeigt sich auch, dass der Einfluss auf die Ressourcen des embedded Systems je nach Anwendungs- bzw. Testfall ausfällt und Grenzen bei der Anwendung einer Simulation im verteilten System, bei nicht zeit-synchronisierter Kommunikation, auftreten. Letztendlich überwiegen die Vorteile durch die Anwendung des modellbasierten Ansatzes mit der Einschränkung, dass manche Funktionsreaktionen im verteilten System nicht mehr deterministisch sind, aber dem Kundennutzen sehr nahe kommen. Für den Einsatz der Methode spricht, dass viele Szenarien einfach, mit wiederverwendbaren Testmodellen reproduziert werden können, die mit heutigen Methoden nur mit hohem Aufwand darstellbar sind.…
• Increasing compexity in customer functions due to the increasing challenge of networking all functions in the automotive domain demands new software-based methods to ensure the quality of customer functions. Standardisation of software in the automotive Domain is an enabler for an generic integration of a methodology in shape of a standard software module. The objective of the work is the development of a software-based methodology, integrated in the embedded system to test the system model or the distributed function by means of this. This is brought into the testing context by using a model-based test approach of Schieferdecker. The model-based approach that is used enables the automated use of information from deployment and the environmental model for test generation for the developed approach. This is characterised in particular by its point of attack at the bottom of the basic software respectively directly in the driver of the hardware interfaces. The advantage here is thatIncreasing compexity in customer functions due to the increasing challenge of networking all functions in the automotive domain demands new software-based methods to ensure the quality of customer functions. Standardisation of software in the automotive Domain is an enabler for an generic integration of a methodology in shape of a standard software module. The objective of the work is the development of a software-based methodology, integrated in the embedded system to test the system model or the distributed function by means of this. This is brought into the testing context by using a model-based test approach of Schieferdecker. The model-based approach that is used enables the automated use of information from deployment and the environmental model for test generation for the developed approach. This is characterised in particular by its point of attack at the bottom of the basic software respectively directly in the driver of the hardware interfaces. The advantage here is that the number of signal types is reduced, but also functional chains are extended compared to existing approaches. Due to the information from the deployment, the longer functional chains and the reduced number of signal types, the generated test cases can easily be used for conventional or the methods developed in this work. Scheduling within the embedded system, with which the tasks of application and simulation are synchronized, significantly improves the reproducibility of function execution. With the help of A-priori and A-posteriori analysis, it is determined that the effects on the embedded system are small and have no significant influence on the function execution. The use of established methods for system reaction evaluation based on case studies shows the enormous advantage of the introduced synchronization of simulation and application tasks. In combination with methods of model-based testing, the approach illustrated here creates an extremely high degree of automation at testing with minimal intervention in the system under test. The methodology characterizes itself in such a way that an exactly comparable function execution for the normal customer benefit as well as an exact reproducibility within the embedded system can be achieved. The validation confirms the expected behaviour of the developed methodology with regard to its time behavior. It also shows that the influence on the resources of the embedded system is dependent on the application or test case and limits occur when using a simulation in a distributed system, with non-time-synchronized communication. In the end, the advantages outweigh the advantages of using the model-based approach with the restriction that some function reactions in the distributed system are no longer deterministic, but come very close to the customer’s benefit. The fact that many scenarios can be easily reproduced with reusable test models, which can only be reproduced with today’s methods with great effort, speaks for the use of this method.…