Im Rahmen des TwinSpace-Projekts erweisen sich unsere Software-Zwillinge als leistungsstarke Werkzeuge. Diese software-basierten Gegenstücke sind dabei mehr als nur simple Mockups – sie ermöglichen die nahtlose Integration neuer Softwarekomponenten, ohne diese dabei vorzeitig preiszugeben.
Die Wirksamkeit dieser Software-Zwillinge hängt von einem entscheidenden Prinzip ab: der Messbarkeit und der Ähnlichkeit des Modells. Um seinen Zweck zu erfüllen, muss ein Software-Zwilling das Verhalten des Originalsystems möglichst genau widerspiegeln. Wir müssen dazu in der Lage sein das abzubildende System und dessen Zwilling im Detail zu vermessen, zu vergleichen und sie mit Anmerkung zu versehen. Nur dann können wir verifizieren, ob sie sich unter gleichen Bedingungen identisch verhalten.
Dies zu erreichen, erweist sich als nicht einfach. Auch wenn es auf den ersten Blick offensichtlich erscheint, das Zeitverhaltens von Instruktionen, Speicherzugriffen und die Aufgabenplanung im System zu betrachten, so ist dies jedoch nicht der Fall. In vielen Situationen benötigen herkömmliche Messerverfahren zusätzlichen Code oder Instrumentierung, welche dann ironischerweise eben das Verhalten verändert, dass beobachtet werden soll. Diese “Beobachterwirkungen” führen zu Abweichungen, die einen genauen Vergleich erschweren oder sogar unmöglich machen.
Genau an dieser Stelle bietet der Virtuelle Prototyp der Universität zu Lübeck einen entscheidenden Vorteil: Es handelt sich nicht um ein physisches Board, sondern um eine Software-basierte Umgebung zur Erstellung von Prototypen, die das Verhakten der tatsächlichen Hardware nachbilden soll. Virtuelle Prototypen bieten eine erweiterte Plattform zum Debuggen, Tracing, Sammlung von nicht-funktionalen Eigenschaften und die nahtlose Integration von Hardware und Software – alles in einer virtuellen Umgebung. Im Wesentlichen fungieren die Virtuellen Prototypen als digitale Zwillinge der physischen Hardware und komplementieren damit unsere Software-Zwillinge. Zusammen bilden sie die Zweite grundlegende Achse unseres “Twin Space”.
Eine ihrer besten Eigenschaften zeigen sie dabei in der präzisen, nicht-intrusiven Zeitmessung. Weil alles in Software simuliert wird, ist der Zugriff auf interne Signale und Ereignisabläufe möglich, ohne das Verhalten des Systems zu beeinflussen. Das macht es Entwicklern auch ohne vorhandene Hardware möglich die Performance zu messen, Echtzeiteinschränkungen zu überprüfen und einfache Tests durchzuführen. Darüber hinaus hilft es uns auch dabei die Software-Zwillinge zu verifizieren, indem die Synchronisation des Originals und des Zwillings bis auf die Befehlsebene sichergestellt wird – und das alles ohne das Risiko von Störungen durch Messgeräte.
Kurz gesagt: Virtuelle Prototypen vereinen das Beste aus beiden Welten: die Flexibilität und die Sicherheit der Virtualisierung mit der Genauigkeit und Tiefe eines realen Prototyps. Zusammen mit den Software-Zwillingen bilden sie in TwinSpace eine leistungsstarke Grundlage für die nächste Generation der Software-Integration in Autos – eine, die auf Transparenz, Genauigkeit und eine Integration ohne Kompromisse setzt. Das macht TwinSpace zu einem wichtigen Treiber für ein erfolgreiches Software-Defined Vehicle.