Regulatory News:
ESI Group (Paris:ESI) :
Le projet de recherche EMPHYSIS, dirigé par Bosch, a permis
d’élaborer le nouveau standard « eFMI » pour les échanges de
modèles afin d'accélérer le développement de logiciels embarqués
basés sur des modèles. Ce projet collaboratif international a reçu
le prix d'excellence ITEA le 15 septembre dernier pour cette
réalisation unique. Il rassemble 25 partenaires industriels et
universitaires de différents domaines (de l’automobile aux
technologies de l'information…) situés en Belgique, au Canada, en
France, en Allemagne et en Suède.
Un meilleur code avec moins
d'effort grâce à “eFMI”, la nouvelle norme d'échange de modèles
pour les dispositifs embarqués
Lors du développement d'une nouvelle fonctionnalité, de nombreux
ingénieurs apprennent à leurs dépens que leurs connaissances
pointues de la physique de leurs produits sont, de loin,
insuffisantes pour développer une fonctionnalité pour une
application embarquée, en raison des exigences des logiciels de
sécurité, de la faible puissance du processeur et d’une mémoire
moins importante que prévu. Bien que cette excellente idée
initiale, jamais réalisée, permette de faire fonctionner et de
contrôler leur produit de manière beaucoup plus intelligente, cela
révèle en même temps la nécessité d'un lien entre la simulation
numérique des processus physiques et les logiciels embarqués.
L’objectif du projet EMPHYSIS (Embedded Systems with Physical Models in
the Production Code Software), dirigé
par Bosch, était de proposer conjointement un nouveau standard
ouvert qui constitue les bases du développement de nouveaux outils
innovants. Ceci permet de réaliser des fonctions basées sur des
modèles directement dans un logiciel embarqué avec un meilleur code
et moins d'efforts. Ainsi, le projet a repris l'idée du standard
d'échange de modèles FMI (Functional Mock-up Interface) très
populaire pour la simulation afin de développer des FMI pour les
systèmes embarqués, le nouveau "standard eFMI". Il en ressort une
grande variété d'approches avancées basées sur des modèles pour le
contrôle et le diagnostic, comme la résolution d'un ensemble
d'équations différentielles pour calculer un signal au lieu de le
mesurer via un capteur. En remplaçant un capteur matériel par un
logiciel, on réduit ainsi considérablement le coût total.
« Le projet EMPHYSIS a obtenu plusieurs résultats remarquables
tels que la génération automatique de code efficace pour les
dispositifs embarqués. Il démontre la capacité des projets de
recherche collaboratifs à favoriser l'adoption de nouveaux
standards et de générer des gains de productivité importants pour
l'industrie. »
– Jean-François Lavignon, Vice-président d’ITEA
Détails techniques et avantages
D’un point de vue technique, l’eFMI innove car il fournit un
format intermédiaire indépendant de l’application, défini par un
nouveau langage, le Guarded
Algorithmic Language for Embedded
Control : GALEC. Ce nouveau langage de
programmation permet de garantir qu'un algorithme décrit dans ce
langage peut être traduit en un code qui a :
- Un temps d'exécution statique dans le pire des cas ;
- Une demande de mémoire statique a priori connue ; et
- Une absence statiquement prouvée d'accès illégal à la
mémoire.
En d'autres termes : un code qui satisfait les exigences
strictes des logiciels embarqués critiques pour la sécurité
automobile, le rendant également applicable à de nombreux domaines
moins restreints comme la robotique, les applications industrielles
et les biens de consommation.
Grâce à eFMI et GALEC, il est désormais possible de capturer le
contenu computationnel d'un modèle sous une forme indépendante de
la cible qui constitue une base solide pour tout générateur de code
afin de produire un code hautement optimisé pour des environnements
d'exécution et des architectures logicielles arbitraires. Tout cela
est intégré dans une architecture de conteneur traçable, extensible
et vérifiable qui va bien au-delà d'un simple format d'échange.
Le flux de travail eFMI permet aux développeurs de modéliser un
système à un niveau d'abstraction supérieur, en commençant par un
modèle réutilisable, de haut niveau, orienté composants et
physiquement structuré. Le kit d'outils transforme ensuite
automatiquement ce modèle en une solution qui peut être mieux
intégrée dans le logiciel.
Les principaux avantages de cette solution et du flux de travail
eFMI associé sont :
- L’accélération du temps de développement,
- Une meilleure utilisation des experts du domaine en séparant
les préoccupations de la modélisation physique et de
l’implémentation embarquée,
- La suppression de la dépendance vis-à-vis des fournisseurs
grâce à la publication d'eFMI en tant que standard ouvert sur
GitHub,
- La création de nouveaux modes de collaborations entre
équipementiers et fournisseurs.
Succès continu
Un comité consultatif d’équipementiers a été mis en place pour
recueillir des exigences, des contributions et des cas
d'utilisation supplémentaires et pour diffuser les résultats du
projet, afin de garantir l’adoption et les innovations futures dans
de nouveaux domaines.
Le 22 mars 2021, juste après la fin du projet, l'association à
but non-lucratif Modelica a officiellement approuvé un nouveau
projet sous son égide pour développer, standardiser et promouvoir
l'eFMI. Avec Robert Bosch GmbH, Dassault Systèmes, DLR Institute of
System Dynamics and Control, dSPACE, ESI Group, ETAS GmbH et
Modelon AB comme membres initiaux du comité directeur et
Mercedes-Benz AG ayant récemment rejoint le comité, la première
version officielle d'eFMI 1.0 est prévue courant 2021. Ayant
développé 14 outils au sein d'EMPHYSIS, eFMI dispose déjà d'une
base large avant même son lancement officiel.
« Ce qui nous rend fiers en tant qu’équipe est le fait que ce
succès a été reconnu non seulement par nos partenaires commerciaux
et le conseil consultatif des équipementiers représentant la voix
du client, mais aussi par l’organisation ITEA. »
– Oliver Lenord, Ingénieur de recherche au département
Model-based Systems Engineering chez Robert Bosch
Pour la société dans son ensemble, le logiciel amélioré proposé
par EMPHYSIS se traduit par des véhicules plus sûrs et plus
efficaces, capables de répondre aux exigences des clients et de
contribuer à résoudre les problèmes climatiques à plus long terme.
Pour le moment, cependant, le message du projet est clair : en
tirant pleinement parti d'un langage de modélisation basé sur des
équations, orienté vers les composants et doté d’une bonne
bibliothèque, il est possible de réaliser des gains de productivité
de 90 % dans le développement de fonctionnalités basées sur des
modèles.
Partenaires du projet
EMPHYSIS
Belgique
- Dana Belgium
- Siemens Industry Software NV
- University of Antwerp NEXOR
Canada
France
- CEA
- Dassault Systemes SE
- FH Electronics
- Institut Polytechnique de Grenoble
- OSE Engineering
- Renault SAS
- Siemens Industry Software SAS
- SOBEN
Allemagne
- AbsInt Angewandte Informatik GmbH
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) System Dynamics
and Control
- dSPACE GmbH
- Elektronische Fahrwerksysteme GmbH
- ESI ITI GmbH, part of ESI Group
- ETAS GmbH
- PIKETEC
- Robert Bosch GmbH
Suède
- Dassault Systèmes AB
- Link�ping University
- Modelon AB
- RISE - Research institutes of Sweden SICS East
- Volvo Personvagnar AB
A propos d’ITEA
ITEA est le partenaire Eureka pour l'innovation logicielle,
permettant à une grande communauté internationale de collaborer sur
des projets financés qui transforment des idées innovantes en
nouvelles entreprises, emplois, croissance économique et avantages
pour la société.
Pour plus d’informations, veuillez visiter https://itea4.org
A propos d’ESI
Fondé en 1973, ESI Group entrevoit un monde où l'Industrie
parvient à s'engager sur des résultats audacieux, tout en répondant
à des enjeux majeurs : impact environnemental, sécurité et confort
des consommateurs et des opérateurs, ainsi que des modèles
économiques adaptables et durables. ESI fournit des solutions
fiables et personnalisées, basées sur la modélisation prédictive de
la physique et son expertise en prototypage virtuel, qui permettent
aux industries de prendre les bonnes décisions au bon moment, tout
en gérant leur complexité. Actif principalement dans les secteurs
de l'automobile et du transport terrestre, de l'aérospatial, de la
défense et du naval, de l'énergie et de l'industrie lourde, ESI
Group est présent dans plus de 20 pays, emploie environ 1200
spécialistes de haut-niveau à travers le monde et a réalisé un
chiffre d'affaires de 132,6 millions d'euros en 2020. ESI Group a
son siège social en France et est coté sur le compartiment B
d'Euronext Paris.
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Pour toutes demandes d’interview, les questions et les
informations supplémentaires sur ITEA et EMPHYSIS, veuillez
contacter :
EMPHYSIS Oliver Lenord, Robert Bosch GmbH – Project
leader Oliver.Lenord@de.bosch.com
ITEA Linda van den Borne-Toupet
linda.van.den.borne@itea4.org
ESI Group Florence
Barré press@esi-group.com +33 1 49 78 28 28
Verbatee – Presse & Relations actionnaires
Jérôme
Goaer, j.goaer@verbatee.com, +33 6 61 61 79 34
Aline
Besselièvre, a.besselievre@verbatee.com, +33 6 61 85 10
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