Projekt EMPHYSIS gewinnt ITEA Award of Excellence – AbsInts Beitrag

EMPHYSIS (Embedded Systems with Physical Models in the Production Code Software) wurde von Bosch geleitet und war auf eine Laufzeit von dreieinhalb Jahren (September 2017 bis Februar 2021) ausgelegt. Heute wird die gemeinsame Leistung der Projektpartner gewürdigt: Die Schaffung eines globalen Standards für die Smart Industry, des eFMI-Standards (embedded Functional Mock-up Interface), ermöglicht den Austausch digitaler Modelle zwischen Herstellern. Er basiert auf dem weit verbreiteten FMI-Standard und deckt den gesamten Entwicklungsprozess vom physikbasierten Modell bis zum auf einem eingebetteten System laufenden Code ab und ermöglicht so fortschrittliche Steuerungs- und Diagnosefunktionen. Ein neues Projekt der Modelica Association wird eFMI weiterentwickeln, standardisieren und fördern, so dass die Kosten und der Zeitaufwand für die Softwareentwicklung von eingebetteten Systemen erheblich gesenkt werden können, was zu einer Produktivitätssteigerung von bis zu 90 % führt.

Technisch gesehen besteht das Innovative an eFMI darin, dass es ein zielunabhängiges Zwischenformat bereitstellt, das durch eine völlig neue Sprache definiert ist, die Guarded Algorithmic Language for Embedded Control (GALEC). Diese neue Programmiersprache kann garantieren, dass ein in dieser Sprache beschriebener Algorithmus in Code übersetzt werden kann, auf den Folgendes zutrifft:

• statische Berechnung der Ausführungszeit im schlimmsten Fall;
• statische Berechnung des a priori bekannten Speicherbedarfs; und
• Möglichkeit des statischen Nachweises, dass keine illegalen Speicherzugriffe stattfinden.

Mit anderen Worten: Der Code erfüllt nun die harten Anforderungen an sicherheitskritische eingebettete Software im Automobilbereich, was ihn auch für viele andere, weniger regulierte Bereiche wie Robotik, industrielle Anwendungen und Konsumgüter anwendbar macht.

AbsInt hat als Anbieter von Verifikationswerkzeugen mit der Entwicklung eines prototypischen Werkzeuges zur Kopplung von eFMI mit dem statischen Analysator Astrée zu diesem Erfolg beigetragen.

Diese Kopplung ermöglicht die automatische Analyse von Code, der eFMI-Komponenten implementiert, mit dem Ziel, die Abwesenheit von Laufzeitfehlern (wie z.B. "index out of bound", "overflow" oder "division by zero") zu beweisen und Verletzungen von Codierungsregeln (wie z.B. MISRA-C-Regeln) zu erkennen. Dieser Beitrag ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur vollautomatischen eFMI-Verifikation: Die Abwesenheit von kritischen Laufzeitfehlern bei der Ausführung von physikbasierten Modellen, die über eFMI in die eingebettete Software integriert sind, kann nun garantiert werden.

Über ITEA
ITEA ist das Eureka-Cluster-Programm für Software-Innovation, das es einer großen internationalen Gemeinschaft ermöglicht, in geförderten Projekten zusammenzuarbeiten, um innovative Ideen in neue Unternehmen, Arbeitsplätze, Wirtschaftswachstum und Vorteile für die Gesellschaft umzusetzen. https://itea4.org