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Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Joëlle AUBRY (PSA Peugeot Citroën) Utilisation d'UML dans le processus de développement.

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Présentation au sujet: "Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Joëlle AUBRY (PSA Peugeot Citroën) Utilisation d'UML dans le processus de développement."— Transcription de la présentation:

1 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Joëlle AUBRY (PSA Peugeot Citroën) Utilisation d'UML dans le processus de développement de systèmes embarqués en automobile Utilisation d'UML dans le processus de développement de systèmes embarqués en automobile

2 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Contexte automobile Définition d un atelier de conception de systèmes électroniques Exemple dutilisation d UML Perspectives Plan de la présentation

3 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Contexte automobile Définition d un atelier de conception de systèmes électroniques Exemple dutilisation d UML Perspectives Plan de la présentation

4 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Un marché en développement * PRF: Prix de revient en fabrication Electricité et Electronique automobile: 1993: 12% PRF* 2005: 25% PRF

5 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Des fonctions diversifiées MobilitéSécuritéConfort Traction Tenue de route Direction Contrôle moteur Transmission Suspension Contrôle de stabilité Direction assistée Passive Active Intrusions Système d'airbags Prétensionneurs Freinage Anticollision Condamnations Commandes Communication Environnement Equipements Véhicule Instruments Audio, Téléphone Aide à la navigation Climatisation Bruit

6 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Des systèmes complexes Systèmes intégrés - Partage d'informations - Interactions - Concurrence... CMOTBVA SUSP ABS/CDS BSI Capteurs Passerelle Capteurs Actionneurs Système informatique Système physique Mécanique Hydraulique Electrique Matériels Logiciels Réseaux Systèmes Multi-métiers et Multi-technologies

7 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Le contexte industriel Processus constructeur / équipementier Produit générique / Spécifique Systemes Systèmes Véhicules Variantes Véhicules Variante 1 Variante 2 La diversité Générique Constructeur Produit Processus Autoradio BSICombinés ABS Airbag BVA ECM SUSP Spécifique Equipementier Secteur fortement concurrentiel => réduction du cycle de développement

8 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Constat Travaux davance de phase (UML, Formel, XML,…), pour définir un atelier de conception adapté Une électronique embarquée en forte croissance Contexte multi-partenaires, multi-métiers Complexité et diversité des fonctions Besoins de réutilisation Un cycle de développement de plus en plus court Une électronique embarquée en forte croissance Contexte multi-partenaires, multi-métiers Complexité et diversité des fonctions Besoins de réutilisation Un cycle de développement de plus en plus court Des outils et méthodes actuels ne répondant pas correctement à ces besoins

9 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Contexte automobile Définition dun atelier de conception de systèmes électroniques Exemple dutilisation d UML Perspectives Plan de la présentation

10 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Définition d un atelier de conception de systèmes électroniques Travaux internes dinnovation Projet européen WOODDES Thèse Objet Temps Réel PSA / CEA Expérimentations sur cas d'application Démarche adoptée

11 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Objectifs PSA Fournir un atelier de génie système assurant la continuité entre les activités du cycle de conception de la spécification jusquà la génération de code renforçant la sûreté des systèmes assurant la traçabilité des exigences conforme aux standards du marché

12 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Utilisation de latelier dans le cycle de développement PSA Conception Formalisme commun: UML pour temps réel Langages formels, techniques validation, traçabilité de exigences I & V Métier électronique Réalisation Coopération entre outils Renforcer la fluidité et la robustesse du processus de développement Autres métiers

13 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Pourquoi UML Temps Réel? Un ensemble de notations cohérentes pour meilleure couverture du cycle en V Les techniques objets pour faciliter la réutilisation et lévolutivité des spécifications Travaux de normalisation en cours à l OMG pour une extension temps réel à UML Des approches UML pour le temps réel outillées

14 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 UML: modéliser, valider, générer du code Validation par animation sur hôte Génération automatique de code cible Outil UML Matlab/ Simulink Composants Génération auto. de code de prototypage Validation par back- animation sur cible Etagère Validation exhaustive de modèles Spécifications validées Equipementier

15 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Modélisation avec UML Temps Réel Prise en compte des contraintes Temps Réel Q u antitatif : Échéance, Périodicité, … Qualitatif : Séquencement, Priorité,… Indépendance spécifications / techniques de réalisation => composants métiers Définition et gestion de composants Couverture du cycle + aspects comportement, structurel, communication

16 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Passage direct des spécifications au code, sans conception temps réel Génération de code de prototypage Code pour plate-forme de prototypage pour valider le comportement et les fonctionnalités Génération de code de production Code pouvant être embarqué sur un calculateur série (respect des contraintes de taille et de performances) Génération automatique de code

17 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Validation des modèles Analyse statique des modèles pour vérifier la cohérence des modèles Analyse dynamique par simulation (interactive, exhaustive) pour vérifier le comportement Gestion et intégration de modèles de composants validés Aide à la validation de systèmes Génération automatique de tests Back animation sur prototypes générés automatiquement Gestion et intégration de composants validés Validation

18 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Evaluation des outils UML Temps Réel Rhapsody dI-Logix ObjectGeode et Tau/UML Suite de Telelogic Rose-RT de Rational Artisan d Artisan Software sur les points modélisation, validation, génération automatique de code de prototypage Mise en œuvre des outils retenus sur cas d'application Thèse Objet Temps Réel PSA / CEA Travaux réalisés

19 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Modélisation Peu de possibilités de description de contraintes TR Approche propriétaire, en absence de standard TR Génération automatique de code Nécessité de saisir du code dans le langage d'implémentation dans les modèles Pas de prise en compte des contraintes TR dans le code: nécessité d'effectuer une conception temps réel Validation (sauf ObjectGeode) Pb sémantique: ambigüe et dépendant du modèle dexécution Offre des outils très limitée Résultats des évaluations et expérimentations (1/2) Faiblesses majeures des outils UML TR

20 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Rhapsody dI-Logix Modélisation en conformité avec UML 1.3 Génération automatique de code de prototypage avec forte intégration de l'environnement de développement cible Capacité de simulation sur hôte + back animation ObjectGeode de Telelogic Forte capacité de validation: simulation exhaustive, génération automatique de tests Norme SDL 2000 intégrant des concepts objets + Z109 permettant le transfert UML/SDL Résultats des évaluations et expérimentations (2/2) Deux outils ont été retenus

21 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Etude des approches UML TR supportées par les outils: Rhapsody dI-Logix: RT-UML ObjectGeode et Tau/UML Suite de Telelogic: UML-SDL Rose-RT de Rational: UML-RT Artisan d Artisan Software: Artisan sur les aspects concurrence, communication, comportement, contraintes TR Définition d un profil ACCORD/UML et d une méthodologie pour la modélisation et le prototypage dapplications TR embarquées dans lautomobile Thèse Objet Temps Réel PSA/CEA Modélisation UML exécutable pour systèmes embarqués

22 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Génération automatique de code de production Mesure des performances (mémoire, temps) Qualité du code En parallèle, évaluation de générateurs de code adressant le code de production (Ascet d Etas, Scade de Telelogic,…) A lécoute des travaux à lOMG autour dUML TR Définition d une méthodologie Exploitation des résultats de la thèse Objet Temps Réel Intégration progressive des résultats du projet WOODDES Travaux en cours

23 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Contexte Développement des systèmes TR dans les domaines de lautomobile et des télécommunications Missions Définition de notations UML pour le TR permettant la validation, la vérification et la génération de code Définition dune méthodologie et dun processus de développement Techniques de vérification et validation Plate-forme doutils supportant les notations UML, la méthodologie, la génération de code et les techniques de vérification et validation Projet européen WOODDES(1/2)

24 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Partenaires: End-users Académiques Editeurs Intracom CEA/Leti I-Logix Mecel OFFIS Telelogic PSA (prime) Université d Uppsala Démarrage:Janvier 2000 Fin:Décembre 2002 Projet européen WOODDES(2/2)

25 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Contexte automobile Définition dun atelier de conception de systèmes électroniques Exemple dutilisation d UML Perspectives Plan de la présentation

26 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Contexte Mise au point de lois de commande pour contrôle moteur sur plate-forme de prototypage à connecter au véhicule Besoins Structure daccueil logicielle réutilisable permettant de prototyper ces lois de commande Atelier de conception associé garantissant: Réduction de leffort de codage (utilisateur motoriste et non informaticien) Mise au point sur la plate-forme de prototypage Lien avec les outils de l automatique Exemple: Plate-forme de prototypage pour contrôle moteur (1/2)

27 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Réalisation Composants logiciels métier moteur: soupape, papillon, injecteur,... Génération automatique d une partie du code prototype (ObjectGeode, Rhapsody) Validation du modèle correspondant (ObjectGeode) Résultats Réduction du temps de développement pour le logiciel dun nouveau prototype de contrôle moteur (1 an, 3 mois, 6 s) Pas de lien avec l automatique -> nécessité de coder les lois de commande en C++ Exemple: Plate-forme de prototypage pour contrôle moteur (2/2)

28 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Réalisation pour la plate-forme de prototypage contrôle moteur Diag. Classe Code C++ applicatif manuel Code C++ pilotage généré automatiquement Génération de code cible Validation par animation sur hôte Back animation A B. Lois Commande Code cible multi-taches sur VxWorks (Gestion capteurs, pilotage calcul couple, pilotage actionneurs, instrumentation,…) Diag. séquence Diag. séquence Diag. Classe Etat- Transition Comparaison spécifié/animé Rhapsody ObjectGeode

29 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Solution évaluée Génération automatique du code par RealTime Workshop (MathWorks) à partir des modèles Matlab/Simulink des lois de commande Intégration automatique de ce code dans la structure daccueil Impact sur l'existant Définition d'une nouvelle structure de modèles Matlab: Découpage en sous-système "intégrable" dans la structure d'accueil objet Evolution de la structure d'accueil logiciel: Définition de points d'ancrage pour les sous-systèmes Matlab Travaux en cours: Etude de faisabilité de lien avec lautomatique (1/2)

30 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Travaux en cours: Etude de faisabilité de lien avec lautomatique (2/2) Lois de commande générées par RealTime Workshop (code C) A B. Lois Commande Modèles continus Matlab/Simulink (Mathworks) Diag. Classe Etat- Transition Modèles UML Structure d accueil logiciel (code C++) Compilation & Link Points d'ancrage

31 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Contexte automobile Définition dun atelier de conception de systèmes électroniques Exemple dutilisation d UML Perspectives Plan de la présentation

32 Journée Veille Technologique / Irisa - Rennes- 10/11/2000 Démarche composants Modélisation et Validation d architecture électronique embarquée Contraintes spécifiques des systèmes critiques Intégration des résultats du projet WOODDES Perpectives autour d UML à PSA


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