作者 | 不可說(shuō)
出品 | 汽車電子與軟件
01 ASPICE介紹
ASPICE是Automotive SPICE的縮寫，是一種用于評(píng)估和改進(jìn)汽車軟件開發(fā)過(guò)程的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；ASPICE定義了一組標(biāo)準(zhǔn)化的軟件開發(fā)過(guò)程和最佳實(shí)踐，適用于整個(gè)軟件生命周期，包括需求工程、軟件設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和維護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。
通過(guò)規(guī)范化開發(fā)過(guò)程，ASPICE有助于提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量和可維護(hù)性，確保軟件符合質(zhì)量要求；同時(shí)對(duì)于開發(fā)者來(lái)講，ASPICE的實(shí)施要求團(tuán)隊(duì)具備一定的技能和知識(shí)，這促進(jìn)了團(tuán)隊(duì)技能和專業(yè)知識(shí)的提升，同時(shí)也促進(jìn)了組織內(nèi)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的共享。
各家OEM與Tire1等可以去花費(fèi)一定成本去做ASPICE評(píng)審，以彰顯自家公司對(duì)于軟件開發(fā)過(guò)程管理和實(shí)施能力水平。
評(píng)審的等級(jí)是基于ISO/IEC 15504的能力成熟度模型，對(duì)汽車軟件開發(fā)過(guò)程的成熟度進(jìn)行劃分的。
ASPICE評(píng)審等級(jí)通常劃分為以下六個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)代表了不同的水平層次，目前行業(yè)內(nèi)達(dá)到L1~L2的較多：
Level 0 - 未實(shí)施；
Level 1 - 執(zhí)行；提供基本的項(xiàng)目管理和開發(fā)活動(dòng)，但缺乏系統(tǒng)的管理；
Level 2 - 管理了過(guò)程的執(zhí)行；企業(yè)不僅能夠完成產(chǎn)品研發(fā)相關(guān)工作，還能提前制定嚴(yán)謹(jǐn)和周全的工作計(jì)劃，確保各項(xiàng)目能夠有序進(jìn)行；
Level 3 - 定義了過(guò)程的執(zhí)行；軟件開發(fā)過(guò)程在組織范圍內(nèi)得到了定義和標(biāo)準(zhǔn)化，符合需求和目標(biāo)；
Level 4 - 量化了過(guò)程的執(zhí)行；軟件開發(fā)過(guò)程的績(jī)效進(jìn)行了量化，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和評(píng)估改進(jìn)；
Level 5 - 優(yōu)化了過(guò)程的執(zhí)行；軟件開發(fā)過(guò)程持續(xù)改進(jìn)，并與組織的業(yè)務(wù)目標(biāo)和策略相一致。
02 SWE介紹
ASPICE過(guò)程參考模型
作為汽車軟件開發(fā)工程師，應(yīng)該了解并盡量遵循SWE過(guò)程，不僅有助于提高軟件質(zhì)量，還能夠降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期，并增強(qiáng)軟件的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。
ASPICE SWE（Software Engineering Process Group，軟件工程過(guò)程組）是ASPICE中的一個(gè)關(guān)鍵部分，它涵蓋了軟件開發(fā)的多個(gè)階段和流程。SWE過(guò)程組的主要目標(biāo)是確保軟件開發(fā)過(guò)程中的各個(gè)階段都遵循最佳實(shí)踐，以提高軟件質(zhì)量、減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，并滿足汽車行業(yè)的嚴(yán)格要求。
03 SWE.1
軟件需求分析；目的是建立一套與系統(tǒng)需求和系統(tǒng)架構(gòu)一致的結(jié)構(gòu)化和分析的軟件需求。
對(duì)應(yīng)這一部分的開發(fā)者，應(yīng)該接收來(lái)自SYS.2、SYS.3的輸入，即系統(tǒng)需求和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。
需要完成六項(xiàng)BP（Base Practices 基礎(chǔ)實(shí)踐；ASPICE各項(xiàng)流程均定義了不同的BP，需要開發(fā)者遵守并完成）：
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Specify software requirements. 定義軟件需求
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Structure software requirements. 結(jié)構(gòu)化軟件需求
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Analyze software requirements. 分析軟件需求
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Analyze the impact on the operating environment. 分析需求在操作環(huán)境中的影響
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Ensure consistency and establish bidirectional traceability. 確保一致性和雙向可追溯性
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Communicate agreed system requirements and impact on the operating environment. 與利益相關(guān)者對(duì)系統(tǒng)需求及其影響溝通達(dá)成一致
舉例說(shuō)明，以車身控制中外燈系統(tǒng)中的近光燈部分需求點(diǎn)為例，SWE1對(duì)應(yīng)描述如下：
SW_REQ-10001 若整車電源模式是ON，車輛應(yīng)在打開近光燈開關(guān)被按下時(shí)打開近光燈；
SW_REQ-10002若整車電源模式是ON，車輛應(yīng)在關(guān)閉所有燈光被按下時(shí)關(guān)閉近光燈；
SW_REQ-10003車輛應(yīng)為用戶提供信息（近光指示燈）以提示近光燈的工作狀態(tài)。
架構(gòu)化需求及環(huán)境模塊影響分析：
04 SWE.2
軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)；目的是建立一個(gè)與軟件需求一致的且分析過(guò)的軟件架構(gòu)，包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)方面。
該過(guò)程的輸入既是來(lái)源于SWE.1。
5個(gè)BP說(shuō)明如下：
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Specify static aspects of the software architecture.定義靜態(tài)的軟件架構(gòu)
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Specify dynamic aspects of the software architecture. 定義動(dòng)態(tài)的軟件架構(gòu)
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Analyze software architecture. 分析軟件架構(gòu)
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Ensure consistency and establish bidirectional traceability. 確保一致性并建立雙向可追溯性
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Communicate agreed software architecture. 溝通商定的系統(tǒng)架構(gòu)
靜態(tài)架構(gòu)示意：
定義軟件模塊的靜態(tài)信息，如接口名、信號(hào)名、模塊名等；
繼續(xù)以上述SW_REQ-10001~ SW_REQ-10003需求為例
動(dòng)態(tài)架構(gòu)示意：重點(diǎn)在于模塊的動(dòng)態(tài)交互、時(shí)序等邏輯體現(xiàn)
05 SWE.3
軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)和單元構(gòu)建；目的是建立與軟件體系結(jié)構(gòu)一致的軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)方面，并構(gòu)建與軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)一致的軟件單元。
輸入來(lái)源于SWE.1與SWE.2；
同樣包含5個(gè)BP：
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Specify the static aspects of the detailed design. 定義軟件詳細(xì)配置
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Specify dynamic aspects of the detailed design. 定義軟件詳細(xì)模塊交互
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Develop software units. 開發(fā)并配置模塊單元
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Ensure consistency and establish bidirectional traceability. 確保一致性并建立雙向可追溯性
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Communicate agreed software detailed design and developed software units. 溝通商定的軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)和開發(fā)的軟件單元
這一環(huán)節(jié)是對(duì)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中的SW Component的進(jìn)一步設(shè)計(jì)，同樣的也包含了動(dòng)態(tài)詳細(xì)設(shè)計(jì)與靜態(tài)詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面；通常需要識(shí)別出SWE.2環(huán)節(jié)中設(shè)定的軟件模塊SWC中包含哪些子模塊，不過(guò)，在通常的正向開發(fā)過(guò)程中，SWE.2執(zhí)行過(guò)程已經(jīng)完成這一步分析，如LoBeam SWC中包含了SW unit：電源判斷模塊 與 SW unit：燈光判斷模塊兩個(gè)軟件子模塊；
對(duì)SW uint進(jìn)行更詳細(xì)的設(shè)計(jì)：定義操作函數(shù)、設(shè)定或理解交互接口；
如果涉及到復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型或者算法，也需要在這個(gè)環(huán)節(jié)完成；
06 SWE.4
軟件單元驗(yàn)證；目的是驗(yàn)證軟件單元是否與軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)一致，提供證據(jù)證明軟件單元符合軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)和非功能軟件需求；
該流程含有5個(gè)BP：
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Specify software unit verification measures. 規(guī)定軟件單元驗(yàn)證措施
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Select software unit verification measures. 選擇軟件單元驗(yàn)證措施
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Verify software units. 驗(yàn)證軟件單元
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Ensure consistency and establish bidirectional traceability. 確保一致性，建立雙向可追溯性
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Summarize and communicate results. 總結(jié)并交流結(jié)果
所要驗(yàn)證的對(duì)象來(lái)自于SWE.3的輸出；
根據(jù)BP，實(shí)際操作流程可以如下：
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收齊輸入物（被測(cè)模型/代碼），即SWE.1需求，與SWE.3代碼/模型
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搭建測(cè)試環(huán)境
在代碼模型里模擬輸入，觀測(cè)輸出；如在代碼simulink模型中搭建測(cè)試module；
3. 導(dǎo)入測(cè)試用例
首先要制定測(cè)試用例，以SWE.3中的模塊為例，制定測(cè)試case；
4. 執(zhí)行測(cè)試
按照測(cè)試case執(zhí)行測(cè)試代碼+功能代碼，記錄測(cè)試結(jié)果；
5. 針對(duì)測(cè)試結(jié)果及覆蓋度結(jié)果補(bǔ)充測(cè)試用例
分析測(cè)試結(jié)果，同步的檢查測(cè)試用例制定的完整性
6. 回歸測(cè)試
反饋測(cè)試NG項(xiàng)，待代碼修改后回歸測(cè)試
完整的流程過(guò)程物/輸出物應(yīng)該還包含詳細(xì)的測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試報(bào)告分析等內(nèi)容。
07 SWE.5
軟件組件驗(yàn)證和集成驗(yàn)證；這一環(huán)節(jié)目的是驗(yàn)證軟件組件與軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)一致，并集成軟件元素，驗(yàn)證集成的軟件元素與軟件架構(gòu)和軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)一致
該流程含有7個(gè)BP：
BP1: Specify software integration verification measures 指定軟件集成驗(yàn)證措施
BP2: Specify verification measures for verifying software component behavior 指定驗(yàn)證軟件組件行為的驗(yàn)證措施
BP3: Select verification measures 選擇驗(yàn)證措施
BP4: Integrate software elements and perform integration verification 集成軟件元素并執(zhí)行集成驗(yàn)證
BP5: Perform software component verification 執(zhí)行軟件組件驗(yàn)證
BP6: Ensure consistency and establish bidirectional traceability 確保一致性并建立雙向可追溯性
BP7: Summarize and communicate results 總結(jié)和交流結(jié)果
SWE.4與SWE.5均是做軟件驗(yàn)證，區(qū)別就是范圍不一樣，SWE.4側(cè)重于單個(gè)軟件單元的驗(yàn)證，確保單元的正確性和質(zhì)量；而SWE.5則關(guān)注于軟件組件的集成和整體系統(tǒng)的測(cè)試，確保系統(tǒng)能夠正確運(yùn)行并滿足需求。
SWE.5參考流程
SWE.5的關(guān)鍵輸入即是SWE.2中的輸出物--軟件架構(gòu)；軟件集成后，按照SWE.2中SWC模塊逐步進(jìn)行測(cè)試即可；測(cè)試過(guò)程與相關(guān)過(guò)程物類型與SWE.4接近，此處不再舉例。
08 SWE.6
軟件驗(yàn)證；確保集成的軟件與軟件需求一致，也叫軟件合格性測(cè)試
該流程含有5個(gè)BP：
BP1: Specify verification measures for software verification 規(guī)定軟件驗(yàn)證的驗(yàn)證措施
BP2: Select verification measures 選擇驗(yàn)證措施
BP3: Verify the integrated software 驗(yàn)證集成軟件
BP4: Ensure consistency and establish bidirectional traceability 確保一致性并建立雙向可追溯性。
BP5: Summarize and communicate results 總結(jié)并溝通結(jié)果
該環(huán)節(jié)的輸入主要來(lái)源于上級(jí)SYS.1中的系統(tǒng)需求與SWE.1中的軟件需求；
SWE.6與SWE.4、SWE.5同屬測(cè)試范疇，為了更好的區(qū)分，特意做出如下對(duì)比：
SWE.6參考執(zhí)行流程
以SWE.1中軟件需求SW_REQ-10001為例，驗(yàn)證用例和測(cè)試結(jié)果記錄表格可參考如下：
09 總結(jié)
遵循ASPICE開發(fā)流程，既要有專業(yè)化知識(shí)，還要有標(biāo)準(zhǔn)化流程，專業(yè)化知識(shí)包含了專業(yè)的汽車電子技術(shù)、編程能力、專業(yè)工具使用能力等；標(biāo)準(zhǔn)化流程即是各家主機(jī)廠或者供應(yīng)商根據(jù)ASPICE流程制定各家專屬的開發(fā)流程及各個(gè)流程對(duì)應(yīng)產(chǎn)出物；
有一點(diǎn)貫穿整個(gè)軟件開發(fā)過(guò)程，并且在評(píng)審過(guò)程中也會(huì)相當(dāng)注重的，就是追溯性；
雙向追溯
1)V模型左邊的需求、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)之間
2)V模型左邊的需求設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與V模型右邊的測(cè)試規(guī)范（或測(cè)試用例）之間
3)測(cè)試用例與測(cè)試結(jié)果之間
4)變更與變更影響的工作產(chǎn)品之間
因此，除了功能實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)追溯性的各環(huán)節(jié)文檔與工具等要做好記錄與管控，實(shí)現(xiàn)符合ASPICE流程的標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)。
