Eingebettete Systeme in der Elektronik-Industrie

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Wechsel zu Modell-basierendem Software-Testen

Die schnelle Zunahme der Komplexität von Embedded Software hat ernsthafte Qualitätsbedenken hervorgerufen. Das gilt insbesondere für sicherheitskritische Anwendungen, wie z.B. in der Automobilelektronik, der Militär- und Medizintechnik sowie in der Raumfahrt. Zusätzlich zu einem strukturierten, ja sogar formalisierten Designansatz richtet sich die Aufmerksamkeit jetzt auf Test und Verifizierung. Auf Modellen basierendes Design ist der bevorzugte Ansatz für viele dieser komplexen Anwendungen, weil es die Spezifizierungs-, Entwurfs- und Implementierungsphasen verbessert. Der dynamische Wechsel geht heute jedoch hin zum Testen, das auf dem Modellansatz basiert.
Dafür werden in schneller Folge Tools entwickelt. Die Techniken umfassen ablauffähige Spezifikationen und die automatische Codegenerierung. Damit wird nicht nur der Entwicklung von Embedded Software unterstützt, sondern auch Werkzeug zur Verfügung gestellt, das für Test- und Verifizierungsroutinen unverzichtbar ist. Auf Basis dieser Funktionalität lässt sich wiederum die Qualität von Embedded Software verbessern. Die nächste Generation der Tools für Softwareentwicklung und Test muss diesen Ansatz erweitern und außerdem auf Erfordernis basierendes Testen, Reichweitenanalyse und die Generierung von Testroutinen enthalten. Diese Tools sollten flexibel einsetzbar sein, um entweder einen eingeschränkten, aber konsequent durchführbaren Top-down-Ansatz oder ein uneingeschränktes Bottom-up-Designen, das später eingeengt wird, zu ermöglichen. Das ist ein sicherer Weg, um zu robuster und prüfbarer Software zu kommen.
Designer müssen sich auf diese Tools nicht nur verlassen können, wenn es um die Überprüfung von Modellen und die Testgenerierung geht, sondern auch auf die Wiederverwendbarkeit der Daten auf allen Stufen des Entwicklungsprozesses. Wichtig ist weiterhin, dass die riesigen Datenmengen, die bei großen Embedded Softwaresystemen generiert werden, z.B. mit Modelldiagrammen, Statuscharts, Testläufen, Prüfparametern und Testergebnissen, beherrschbar sind.
Die Tools haben hohe Erwartungen zu erfüllen. Ihre Bedeutung liegt darin, dass sie - Design auf Modellbasis in Verbindung mit Modelltests statt Codetests ermöglichend - Testfälle auf Nutzungsroutinen zurückführen. Schließlich ist es die Analyse von Nutzungsroutinen, die kritisch für effiziente und effektive Verifizierung von hochkomplexen Systemen ist.