Introduction aux logiciels automobiles pour les informaticiens

Construire un ordinateur

1. Architecture Von Neumann
   • Modèle d’architecture informatique de base dans lequel le processeur et la mémoire partagent la même voie de communication.
2. Microprocesseur
   • Unité centrale de traitement d’un ordinateur qui exécute des instructions et gère les opérations informatiques.
3. Microcontrôleur
   • Unité de traitement plus simple que le microprocesseur, intégrant généralement des entrées/sorties et une mémoire, conçu pour des applications spécifiques.
4. GPU (Unité de traitement graphique)
   • Composant dédié au traitement graphique et aux calculs parallèles complexes, largement utilisé dans les jeux vidéo, l’intelligence artificielle, et le traitement des images.
5. TPU (Unité de traitement Tensor)
   • Processeur spécialisé dans le calcul des réseaux de neurones et l’apprentissage profond, principalement utilisé pour les applications d’intelligence artificielle.
6. Unité de contrôle
   • Composant qui dirige l’exécution des instructions en coordonnant le flux de données dans l’ordinateur.

Logiciel automobile

1. Propriétés caractéristiques
   • Contrôle et régulation : Systèmes logiciels qui régulent les comportements du véhicule en temps réel.
   • Conditions en temps réel : Les logiciels automobiles doivent répondre aux contraintes temporelles strictes.
   • Pression sur les coûts du matériel : Les logiciels doivent fonctionner efficacement avec des ressources matérielles limitées.
2. Concepts statiques ou dynamiques
   • Paramètre : Variable utilisée dans les calculs du logiciel automobile.
   • Courbes caractéristiques et cartes : Graphiques utilisés pour modéliser les relations entre les variables et ajuster les comportements du véhicule.
   • Étalonnage : Processus de réglage pour optimiser la précision du système.
   • Protocoles d’étalonnage (CCP/XCP) : Protocoles utilisés pour la communication et le contrôle des systèmes embarqués en temps réel.
3. Présentation des langages de programmation
   • Langages de programmation pour logiciels automobiles : Langages spécifiques comme C, C++, et Python sont utilisés dans l’industrie automobile pour développer des systèmes embarqués.
   • Développement basé sur un modèle : Approche qui utilise des modèles de conception pour générer automatiquement du code.
   • Simulation hors ligne : Utilisation de modèles pour tester des systèmes sans interaction directe avec le matériel.
   • Prototypage rapide : Processus de création d’un prototype fonctionnel rapidement pour tester des idées.
4. Mise en œuvre
   • Débordement de numéro : Erreur qui se produit lorsque la valeur dépasse la capacité de stockage du système.
   • Arithmétique saturée : Technique pour éviter les erreurs lors du calcul en limitant les valeurs aux bornes maximales ou minimales.
   • Simulation matérielle dans la boucle : Intégration du matériel réel dans la boucle de simulation pour tester la réactivité.
5. Politiques logicielles
   • MISRA : Ensemble de directives visant à améliorer la qualité du code et à assurer la sécurité dans les systèmes embarqués automobiles.

Systèmes électriques embarqués

1. Classification des appareils de contrôle
   • Dispositifs utilisés pour surveiller et réguler les fonctions dans un véhicule.
2. Fonctions en réseau et distribuées
   • Communication entre différents composants du véhicule pour une gestion décentralisée.
3. Systèmes de bus
   • Protocoles utilisés pour la communication entre les composants électroniques du véhicule.
   • Bus CAN (Controller Area Network), Autobus LIN (Local Interconnect Network), Rayon flexible, CANFD : Protocoles standard utilisés dans l’industrie automobile pour la communication en temps réel.
4. Protocoles
   • Ethernet automobile : Technologie Ethernet utilisée dans l’automobile pour des transmissions de données rapides.
   • FIBEX : Format standard utilisé pour décrire les bus CAN et LIN.
   • Simulation de bus (de repos) : Test de l’architecture du bus dans un environnement simulé.
   • Protocoles de transport et de diagnostic : Protocoles pour la gestion de la communication et la détection des pannes dans les systèmes embarqués.
5. Architectures des systèmes de câblage
   • Planification des câblages et des réseaux de communication des systèmes embarqués dans les véhicules.

Modèles de procédures/processus pour le développement de logiciels

1. Modèle d’étape
   • Processus linéaire dans lequel chaque étape du développement logiciel est terminée avant de passer à la suivante.
2. Modèle cascade
   • Modèle de développement séquentiel où chaque phase dépend de la précédente.
3. Modèle V
   • Variante du modèle cascade, mais avec un focus sur la validation et la vérification dès les premières étapes.
4. Modèle prototype
   • Approche itérative dans laquelle un prototype est développé, testé et amélioré de manière continue.
5. Modèles agiles
   • Scrum : Méthodologie agile utilisée pour développer des logiciels avec des itérations rapides et une collaboration étroite entre les équipes.
6. Modèles de maturité
   • MMT(I) et (A)ÉPICES : Méthodes de gestion de projet qui évaluent la maturité des processus de développement.

AUTOSAR

1. Consortium
   • Collaboration internationale d’entreprises visant à développer des standards pour les logiciels automobiles.
2. Domaines de responsabilité
   • Définition des responsabilités pour les différents acteurs dans la conception des logiciels automobiles.
3. Sorties
   • Composants et produits logiciels livrés à l’issue du processus de développement.
4. Architecture
   • Structure logique du système logiciel dans un véhicule, avec des composants et interfaces clairement définis.
5. Logiciel de base
   • Logiciel essentiel utilisé dans toutes les applications automobiles (par exemple, AUTOSAR).
6. Méthodologie
   • Approche et processus définis par AUTOSAR pour développer des logiciels embarqués.
7. Outils et Composants logiciels
   • Outils pour la simulation, le test et le prototypage, ainsi que les composants logiciels spécifiques à AUTOSAR.
8. Ports et interfaces
   • Points de connexion entre les composants logiciels.
9. Interface émetteur/récepteur et exécutables
   • Communication entre les différentes unités de contrôle du véhicule.
10. Exemple de surveillance de la pression des pneus
    • Application pratique des concepts AUTOSAR pour surveiller les paramètres de sécurité du véhicule.

Logiciel critique pour la sécurité

1. Sûreté ou sécurité
   • Garantir la sécurité fonctionnelle du véhicule en réduisant les risques liés aux défaillances logicielles.
2. Sécurité fonctionnelle et ISO26262
   • Norme ISO26262 qui définit les exigences de sécurité fonctionnelle pour les systèmes électroniques dans les véhicules.
3. ASIL
   • Automotive Safety Integrity Level : Classification des risques en fonction de leur gravité et de leur probabilité.
4. Sécurité des informations et ISO/SAE 21434
   • Norme définissant les exigences de sécurité des informations pour les véhicules connectés.
5. CEE-ONU WP.29 TF-CS/OTA
   • Lignes directrices de l’ONU concernant la cybersécurité et les mises à jour logicielles des véhicules.
6. Jumeau numérique
   • Réplique numérique d’un véhicule ou de ses composants pour simuler, analyser et tester ses performances dans un environnement virtuel.

Public cible du séminaire

Ce séminaire est conçu pour les professionnels qui souhaitent se familiariser avec le développement de logiciels automobiles, notamment :

1. Informaticiens, ingénieurs électriciens, programmeurs
   • Les personnes ayant une expérience dans le développement de logiciels et travaillant dans des secteurs connexes mais cherchant à se spécialiser dans le domaine automobile. Ils apprendront les spécificités du logiciel automobile, ses exigences en temps réel et son intégration avec le matériel.
2. Chefs de projet et gestionnaires
   • Les responsables qui supervisent le développement de systèmes embarqués et souhaitant acquérir une compréhension approfondie des enjeux techniques et des méthodes utilisées dans le développement de logiciels automobiles.
3. Nouveaux arrivants avec des connaissances en logiciels
   • Les personnes qui possèdent des compétences en programmation ou en ingénierie logicielle et qui souhaitent se lancer dans l’industrie automobile. Ce séminaire leur fournira les bases pour comprendre les particularités des logiciels utilisés dans les véhicules.
4. Changeurs de carrière d’autres domaines logiciels
   • Les professionnels des secteurs non liés à l’automobile, mais qui souhaitent réorienter leur carrière vers l’industrie automobile en raison de son dynamisme et de ses innovations. Ce séminaire les aidera à faire cette transition en leur fournissant des connaissances pratiques sur les logiciels automobiles et les technologies associées.

Ce séminaire est idéal pour toute personne intéressée par l’intégration des logiciels dans le monde automobile, qu’il s’agisse de débutants ou de professionnels cherchant à élargir leurs compétences.