芯耀
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雙重困境：嵌入式開發(fā)的“效率堰塞湖”和“新型工業(yè)化開發(fā)挑戰(zhàn)”
在軟件開發(fā)工具演進(jìn)歷程中，Eclipse等傳統(tǒng)開發(fā)工具曾占據(jù)重要地位，但由于其復(fù)雜插件及依賴鏈等弊端，導(dǎo)致啟動慢、占資源、大文件處理耗時長、UI交互繁瑣等困難不斷暴露。在應(yīng)對新場景時存在適配短板，如難滿足敏捷開發(fā)、跨平臺部署等需求，同時面對不同項(xiàng)目配置需求，易出兼容性問題。
當(dāng)下，工業(yè)敏捷化開發(fā)浪潮推動著操作系統(tǒng)需要與云原生、容器化等能力相結(jié)合。云原生使開發(fā)環(huán)境向云端化轉(zhuǎn)型，要求IDE敏捷部署；為保證工業(yè)控制的極高軟件質(zhì)量，引入測試前移，運(yùn)用CI/CD流水線與容器技術(shù)融合，全鏈路與開發(fā)工具無縫銜接；同時，嵌入式開發(fā)者需要隨時前往開發(fā)現(xiàn)場，統(tǒng)一組織內(nèi)開發(fā)環(huán)境需要統(tǒng)一工具鏈等組件，常規(guī)基于本地IDE的開發(fā)形式統(tǒng)一化繁瑣易出錯，依賴高性能PC使得使用不便，需要更輕便靈活的開發(fā)能力。
鴻道Intewell Developer
三大核心特性：重塑開發(fā)體驗(yàn)
光亞鴻道推出全新鴻道Intewell Developer，為適應(yīng)新時代開發(fā)模式下的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，使復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)如搭積木般高效。
云-邊-端架構(gòu),開啟高效開發(fā)新體驗(yàn)
傳統(tǒng)本地開發(fā)環(huán)境效率低，需為不同操作系統(tǒng)配置環(huán)境、適配多開發(fā)機(jī)，耗費(fèi)人力物力。環(huán)境不一致易致問題復(fù)現(xiàn)難，團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率低下，且無法滿足特殊環(huán)境如偏遠(yuǎn)地區(qū)的實(shí)時調(diào)試部署需求。
鴻道Intewell Developer的"云-邊-端協(xié)同"架構(gòu)有效解決了傳統(tǒng)開發(fā)模式的環(huán)境適配難題。本地開發(fā)套件支持VSCode插件部署及客戶需求的單個exe打包版本，安裝簡單、開箱即用，用戶可在任意支持VSCode的平臺上完成系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)。同時，云端開發(fā)平臺內(nèi)置全系列編譯工具鏈、SDK資源及調(diào)試組件，開發(fā)者通過瀏覽器即可訪問完整開發(fā)環(huán)境，減少環(huán)境搭建耗時，降低環(huán)境不統(tǒng)一的開發(fā)問題出現(xiàn)率。本地和云端相互協(xié)同，系統(tǒng)通過雙向同步機(jī)制實(shí)現(xiàn)本地與云端代碼實(shí)時互通，本地代碼會自動同步至云端倉庫，云端調(diào)試問題及配置調(diào)整也會實(shí)時反饋到本地環(huán)境。
圖1鴻道Intewell Developer本地-云端同步開發(fā)能力
開發(fā)人員可根據(jù)場景靈活選擇開發(fā)模式，需要高性能計(jì)算時使用本地環(huán)境進(jìn)行復(fù)雜代碼編譯，外出時通過瀏覽器訪問云端環(huán)境繼續(xù)開發(fā)；對于遠(yuǎn)程服務(wù)器集群、危險環(huán)境設(shè)備等特殊場景時，可先在云端完成代碼調(diào)試，再通過設(shè)備云平臺一鍵部署到實(shí)體設(shè)備，省去本地中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，真正實(shí)現(xiàn)開發(fā)與部署流程的無縫銜接。
重構(gòu)嵌入式開發(fā)流程,實(shí)現(xiàn)分鐘級閉環(huán)交付
嵌入式軟件開發(fā)中，傳統(tǒng)瀑布式流程弊端明顯：需先適配硬件，再經(jīng)多團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成測試，一旦環(huán)節(jié)出錯，整改需多團(tuán)隊(duì)協(xié)同，存在流程復(fù)雜、跨團(tuán)隊(duì)溝通成本高、開發(fā)周期長等問題。此外，單體化系統(tǒng)軟硬件及模塊耦合度高，需求變更易引發(fā)整體架構(gòu)調(diào)整，導(dǎo)致交付風(fēng)險大、迭代困難。VSCode等新一代編輯工具雖具備DevOps適配、秒級啟動及AI輔助等優(yōu)勢，但核心功能仍聚焦代碼編輯。在嵌入式開發(fā)中，其對項(xiàng)目管理、參數(shù)鏈接等流程管理的支持不足。因此，如何充分發(fā)揮新一代編輯工具在代碼編輯上的優(yōu)勢，同時規(guī)避其在流程管理方面的短板，成為利用它們提升嵌入式開發(fā)效率的關(guān)鍵。
鴻道Intewell Developer保留VSCode原生體驗(yàn)，通過插件化架構(gòu)集成項(xiàng)目管理、項(xiàng)目化配置、依賴包解析、多架構(gòu)編譯等功能，以盡量項(xiàng)目化的方式簡化管理流程，兼容VSCode插件，可使用GitHubCopilot等AI助手，提供代碼智能補(bǔ)全、語義搜索、測試用例生成等功能，大大提升編碼效率。平臺同時支持實(shí)時系統(tǒng)、非實(shí)時系統(tǒng)與容器化應(yīng)用的開發(fā)，雙模式編譯工具鏈自動識別項(xiàng)目類型，實(shí)時系統(tǒng)開發(fā)時校驗(yàn)時間確定性，非實(shí)時服務(wù)開發(fā)時自動生成容器化部署文件，適配混合架構(gòu)項(xiàng)目，消除多工具切換的環(huán)境割裂問題。
圖2鴻道Intewell Developer開發(fā)全流程
為了滿足無實(shí)體設(shè)備時的功能驗(yàn)證，鴻道Intewell Developer集成硬件仿真環(huán)境，同時，可結(jié)合CI/CD工作流，代碼提交后進(jìn)入仿真測試，實(shí)時反饋測試報告，將問題定位前移至每個模塊集成前，提前、精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)問題，降低跨團(tuán)隊(duì)協(xié)作成本。此外，鴻道Intewell Developer內(nèi)置容器化開發(fā)引擎，生成OCI標(biāo)準(zhǔn)鏡像并支持對接容器管理平臺，可視化配置資源策略，自動生成部署文件；支持OTA升級鏡像，通過設(shè)備云平臺一鍵部署至邊緣節(jié)點(diǎn)，將跨環(huán)境適配周期從"天級"壓縮至"分鐘級"，實(shí)現(xiàn)從開發(fā)到部署全流程閉環(huán)。
工具矩陣全維賦能嵌入式開發(fā)
鴻道Intewell Developer輔助工具集構(gòu)建了立體化的工具矩陣，結(jié)合精準(zhǔn)調(diào)試與云端預(yù)覽，覆蓋代碼編寫、調(diào)試優(yōu)化及設(shè)備選型全流程，提供一站式解決方案。其中，負(fù)載分析工具實(shí)時監(jiān)控CPU、內(nèi)存等資源占用，以可視化圖表精準(zhǔn)定位高負(fù)載進(jìn)程，幫助開發(fā)者快速識別系統(tǒng)性能瓶頸；余度調(diào)試工具為軌交、飛控行業(yè)等多余度系統(tǒng)提供統(tǒng)一的應(yīng)用調(diào)試機(jī)制，確保調(diào)試中斷不影響狀態(tài)同步；Trace工具可將操作系統(tǒng)事件轉(zhuǎn)化為直方圖與事件表，清晰呈現(xiàn)工業(yè)控制等場景的系統(tǒng)運(yùn)行軌跡，解決傳統(tǒng)調(diào)試中"觀測即干擾"的難題；Coredump工具在系統(tǒng)崩潰時即時捕獲寄存器狀態(tài)、堆棧信息等硬件數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)異常現(xiàn)場，縮短故障定位時間。
圖3多場景工具集合
鴻道設(shè)備云展廳作為遠(yuǎn)程交互樞紐，將嵌入式開發(fā)物理邊界轉(zhuǎn)化為云端數(shù)字空間，集成設(shè)備預(yù)覽與方案展示雙平臺：設(shè)備預(yù)覽平臺實(shí)時映射設(shè)備交互界面，支持用戶在線觀測運(yùn)行狀態(tài)、評估配置指標(biāo)，縮短硬件調(diào)試周期。方案展示平臺支持云端接入用戶的解決方案，實(shí)時演示設(shè)備運(yùn)行細(xì)節(jié)，通過“零接觸式”模式減少設(shè)備占用與差旅成本，高效協(xié)同開發(fā)和成果展示。
基于鴻道Intewell Developer的安全關(guān)鍵軟件方案
當(dāng)前安全關(guān)鍵系統(tǒng)正在向服務(wù)化、模塊化過渡，應(yīng)用由單體化向微服務(wù)化轉(zhuǎn)變，在應(yīng)用開發(fā)全流程中，既需保障系統(tǒng)安全，又要確保設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時更新，使用傳統(tǒng)嵌入式開發(fā)方式周期冗長，且需在開發(fā)、測試、發(fā)布團(tuán)隊(duì)等多個團(tuán)隊(duì)間頻繁交接工作，增加跨部門交流成本。因此，需改進(jìn)傳統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)流程，同時引入容器平臺編排服務(wù)，借持續(xù)集成、自動測試等，縮短開發(fā)-測試-部署迭代周期。
圖4安全關(guān)鍵軟件開發(fā)架構(gòu)圖
系統(tǒng)架構(gòu)
云端開發(fā)環(huán)境：
提供鴻道Intewell Developer開發(fā)工具、余度調(diào)試工具，并支持連接CI/CD流
支持運(yùn)行仿真環(huán)境，模擬真實(shí)飛行場景
支持云端發(fā)布、部署至生產(chǎn)環(huán)境
測試硬件平臺：
搭載鴻道Intewell操作系統(tǒng)，用于運(yùn)行高實(shí)時性控制應(yīng)用?？蛇M(jìn)行擴(kuò)展，運(yùn)行飛控、列車控制軟件等安全關(guān)鍵多余度業(yè)務(wù)邏輯軟件，或使用Terra系統(tǒng)運(yùn)行圖形化控制界面，端側(cè)AI等。
與云端運(yùn)行仿真環(huán)境形成控制閉環(huán)——目標(biāo)硬件平臺搭載的應(yīng)用生成運(yùn)行控制指令，并與仿真場景中的模型交互，仿真場景據(jù)此生成運(yùn)行狀態(tài)并回傳給目標(biāo)硬件平臺，用于控制指令生成。
PC：任意計(jì)算機(jī)，支持通過瀏覽器遠(yuǎn)端開發(fā)，也支持使用本地IDE開發(fā)
敏捷開發(fā)流程
Step1:無需另外配置PC機(jī)開發(fā)環(huán)境
應(yīng)用開發(fā)之前，由系統(tǒng)配置人員準(zhǔn)備云平臺、余度計(jì)算機(jī)等開發(fā)環(huán)境與設(shè)備，設(shè)置云端服務(wù)、實(shí)體設(shè)備、仿真環(huán)境、生產(chǎn)部署環(huán)境等不同模塊間的交互流程，并部署好CI/CD開發(fā)工作流，由測試人員準(zhǔn)備集成測試用例，以工作流測試節(jié)點(diǎn)的方式接入開發(fā)流程。此后，開發(fā)人員可在PC機(jī)上通過瀏覽器進(jìn)入遠(yuǎn)程開發(fā)環(huán)境，啟動云端Intewell Developer并接入CI/CD平臺與仿真平臺，連接搭載鴻道Intewell操作系統(tǒng)的物理設(shè)備。
Step2:使用集成開發(fā)環(huán)境鴻道Intewell IDE，完成應(yīng)用代碼高效開發(fā)
鴻道Intewell IDE內(nèi)置了容器化應(yīng)用代碼模板，用戶可參考使用，并利用附帶的AI輔助編程，加速代碼編寫，使用Trace工具、多余度調(diào)試工具等工具集，定位解決開發(fā)中的性能優(yōu)化問題。
Step3:通過CI/CD工作流，完成仿真環(huán)境調(diào)試
代碼編寫與自測完成后，開發(fā)人員可將代碼推送到CI/CD工作流，由工作流自動將應(yīng)用代碼制作成容器鏡像，繼續(xù)執(zhí)行集成、測試等工作，同時，可使用鴻道Intewell仿真平臺模擬指定型號硬件，完成應(yīng)用的部署運(yùn)行。
Step4:容器化推送，自動化批量部署
待完成測試、達(dá)到發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)后，開發(fā)人員可通過鴻道Intewell容器管理平臺，將服務(wù)按已設(shè)定的發(fā)布方式，將應(yīng)用代碼推送到需更新的硬件平臺上，由符合條件的設(shè)備自行拉取更新，輕松實(shí)現(xiàn)安全。
方案亮點(diǎn)及價值
開發(fā)/調(diào)試/測試均可在云端完成，僅最終測試與部署階段要求物理設(shè)備介入
使用工作流集成不同團(tuán)隊(duì)的工作內(nèi)容，管理跨團(tuán)隊(duì)交接，降低跨團(tuán)隊(duì)交流成本
深度集成IDE、CI/CD、仿真平臺、生產(chǎn)部署環(huán)境，形成自動化流水線
仿真平臺模擬硬件環(huán)境，降低調(diào)試對實(shí)體設(shè)備的依賴
從代碼模板到鏡像構(gòu)建再到批量部署，容器技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境一致性
AI輔助編程加速開發(fā)，自動化流程減少人工干預(yù)
該方案可應(yīng)用于多種運(yùn)用多余度技術(shù)的安全關(guān)鍵的自動化控制系統(tǒng)，如軌道交通、航空飛控、智能電力系統(tǒng)等。通過國產(chǎn)化技術(shù)賦能，實(shí)現(xiàn)從開發(fā)到驗(yàn)證的全流程管控，為行業(yè)客戶提供高效、可靠、安全的軟件解決方案。
開啟“軟件定義”新時代
鴻道Intewell Developer以云端架構(gòu)與云原生技術(shù)破局傳統(tǒng)開發(fā)效率困境，依托“云-邊-端協(xié)同”貫通開發(fā)到部署全流程閉環(huán)，全鏈路開發(fā)能力重塑開發(fā)體驗(yàn)，以國產(chǎn)化路徑賦能行業(yè)
未來，鴻道Intewell Developer將持續(xù)演進(jìn)，支持光亞鴻道AI機(jī)器人操作系統(tǒng)開發(fā)MaVIEW Robo，鴻道應(yīng)用市場等更多工具，為鴻道系統(tǒng)的進(jìn)一步演化筑牢堅(jiān)實(shí)的開發(fā)基礎(chǔ)。
