[论文解读] Towards Continuous Integration and Continuous Delivery in the Automotive Industry

Sebastian Vöst, Stefan Wagner|arXiv (Cornell University)|Dec 13, 2016

Safety Systems Engineering in Autonomy参考文献 4被引用 7

一句话总结

本文探讨了连续集成与持续交付（CI/CD）实践在汽车行业的应用，突出展示了诸如安全关键系统和长期开发周期等独特挑战。通过分析特斯拉的部署流水线作为基准，展示了现代CI/CD如何实现车辆软件的空中更新和快速迭代。

ABSTRACT

Development cycles are getting shorter and Continuous Integration and Delivery are being established in the automotive industry. We give an overview of the peculiarities in an automotive deployment pipeline, introduce technologies used and analyze Tesla's deliveries as a state-of-the-art showcase.

研究动机与目标

• 为应对因软件复杂性增加而带来的汽车行业更快开发周期的需求。
• 识别在汽车系统中实施CI/CD的独特挑战，包括安全性、可靠性及法规合规性。
• 通过特斯拉的空中更新系统作为前沿实例，分析实际的CI/CD实现。
• 提供适用于汽车部署流水线的技术概览，包括工具与实践。
• 弥合传统汽车软件工程与车辆系统背景下现代DevOps实践之间的差距。

提出的方法

• 对汽车行业CI/CD流水线进行对比分析，重点关注其与传统软件行业在架构和流程上的差异。
• 回顾汽车CI/CD中使用现有技术，如版本控制、自动化测试和容器化，这些技术专为嵌入式系统定制。
• 将特斯拉的部署流水线作为案例研究，强调其在空中（OTA）更新和实时软件交付方面的应用。
• 映射典型汽车CI/CD流水线的阶段，包括构建、测试、验证和部署，特别关注安全性和回归测试。
• 评估自动化、监控和反馈回路在维护长期车辆生命周期中软件质量方面的作用。
• 提出一个适用于汽车系统的CI/CD实践适应框架，考虑确定性行为和实时需求等约束条件。

实验结果

研究问题

• RQ1 在汽车行业采纳CI/CD实践时，主要挑战是什么，特别是与安全和法规标准相关的问题？
• RQ2 特斯拉的软件交付流水线如何体现汽车CI/CD的最佳实践？
• RQ3 哪些技术和架构模式能够实现现代汽车中可靠且安全的空中更新？
• RQ4 如何使CI/CD流水线适应汽车软件的长期开发周期和高可靠性要求？
• RQ5 自动化测试和反馈机制在维护汽车CI/CD流水线中软件质量方面发挥什么作用？

主要发现

• 特斯拉的空中更新系统表明，CI/CD在汽车行业是可行的，能够实现快速功能部署和远程错误修复。
• 在汽车软件中采纳CI/CD需要增强的测试策略，包括基于模型的测试和软硬件协同验证。
• 安全关键系统要求确定性行为，这需要在CI/CD流水线中对构建和测试阶段进行仔细编排。
• 汽车CI/CD流水线必须支持长期使用的车辆，在多年内持续提供软件更新，因此需要向后兼容性和版本管理。
• 在车辆软件中使用容器化和微服务可提高模块化程度，并降低CI/CD工作流中的集成风险。
• 来自现场数据的反馈回路对于改进CI/CD流水线至关重要，使团队能够在影响大规模车辆车队之前检测并解决问题。