雙重困境：嵌入式開(kāi)發(fā)的“效率堰塞湖”和“新型工業(yè)化開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn)”

在軟件開(kāi)發(fā)工具演進(jìn)歷程中，Eclipse等傳統(tǒng)開(kāi)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(dòng)慢、占資源、大文件處理耗時(shí)長(zhǎng)、UI交互繁瑣等困難不斷暴露。在應(yīng)對(duì)新場(chǎng)景時(shí)存在適配短板，如難滿足敏捷開(kāi)發(fā)、跨平臺(tái)部署等需求，同時(shí)面對(duì)不同項(xiàng)目配置需求，易出兼容性問(wèn)題。

當(dāng)下，工業(yè)敏捷化開(kāi)發(fā)浪潮推動(dòng)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(kāi)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(cè)試前移，運(yùn)用CI/CD流水線與容器技術(shù)融合，全鏈路與開(kāi)發(fā)工具無(wú)縫銜接；同時(shí)，嵌入式開(kāi)發(fā)者需要隨時(shí)前往開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，統(tǒng)一組織內(nèi)開(kāi)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(kāi)發(fā)形式統(tǒng)一化繁瑣易出錯(cuò)，依賴高性能PC使得使用不便，需要更輕便靈活的開(kāi)發(fā)能力。

鴻道Intewell Developer

三大核心特性：重塑開(kāi)發(fā)體驗(yàn)

光亞鴻道推出全新鴻道Intewell Developer，為適應(yīng)新時(shí)代開(kāi)發(fā)模式下的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，使復(fù)雜系統(tǒng)開(kāi)發(fā)如搭積木般高效。

云-邊-端架構(gòu),開(kāi)啟高效開(kāi)發(fā)新體驗(yàn)

傳統(tǒng)本地開(kāi)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(kāi)發(fā)機(jī)，耗費(fèi)人力物力。環(huán)境不一致易致問(wèn)題復(fù)現(xiàn)難，團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率低下，且無(wú)法滿足特殊環(huán)境如偏遠(yuǎn)地區(qū)的實(shí)時(shí)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(kāi)發(fā)模式的環(huán)境適配難題。本地開(kāi)發(fā)套件支持VSCode插件部署及客戶需求的單個(gè)exe打包版本，安裝簡(jiǎn)單、開(kāi)箱即用，用戶可在任意支持VSCode的平臺(tái)上完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)任務(wù)。同時(shí)，云端開(kāi)發(fā)平臺(tái)內(nèi)置全系列編譯工具鏈、SDK資源及調(diào)試組件，開(kāi)發(fā)者通過(guò)瀏覽器即可訪問(wèn)完整開(kāi)發(fā)環(huán)境，減少環(huán)境搭建耗時(shí)，降低環(huán)境不統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)問(wèn)題出現(xiàn)率。本地和云端相互協(xié)同，系統(tǒng)通過(guò)雙向同步機(jī)制實(shí)現(xiàn)本地與云端代碼實(shí)時(shí)互通，本地代碼會(huì)自動(dòng)同步至云端倉(cāng)庫(kù)，云端調(diào)試問(wèn)題及配置調(diào)整也會(huì)實(shí)時(shí)反饋到本地環(huán)境。

圖1鴻道Intewell Developer本地-云端同步開(kāi)發(fā)能力

開(kāi)發(fā)人員可根據(jù)場(chǎng)景靈活選擇開(kāi)發(fā)模式，需要高性能計(jì)算時(shí)使用本地環(huán)境進(jìn)行復(fù)雜代碼編譯，外出時(shí)通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)云端環(huán)境繼續(xù)開(kāi)發(fā)；對(duì)于遠(yuǎn)程服務(wù)器集群、危險(xiǎn)環(huán)境設(shè)備等特殊場(chǎng)景時(shí)，可先在云端完成代碼調(diào)試，再通過(guò)設(shè)備云平臺(tái)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(kāi)發(fā)與部署流程的無(wú)縫銜接。

重構(gòu)嵌入式開(kāi)發(fā)流程,實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)閉環(huán)交付

嵌入式軟件開(kāi)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(cè)試，一旦環(huán)節(jié)出錯(cuò)，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(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)等問(wèn)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(xiǎn)大、迭代困難。VSCode等新一代編輯工具雖具備DevOps適配、秒級(jí)啟動(dòng)及AI輔助等優(yōu)勢(shì)，但核心功能仍聚焦代碼編輯。在嵌入式開(kāi)發(fā)中，其對(duì)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(shì)，同時(shí)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(kāi)發(fā)效率的關(guān)鍵。

鴻道Intewell Developer保留VSCode原生體驗(yàn)，通過(guò)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(jiǎn)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(yǔ)義搜索、測(cè)試用例生成等功能，大大提升編碼效率。平臺(tái)同時(shí)支持實(shí)時(shí)系統(tǒng)、非實(shí)時(shí)系統(tǒng)與容器化應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，雙模式編譯工具鏈自動(dòng)識(shí)別項(xiàng)目類型，實(shí)時(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)校驗(yàn)時(shí)間確定性，非實(shí)時(shí)服務(wù)開(kāi)發(fā)時(shí)自動(dòng)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(wèn)題。

圖2鴻道Intewell Developer開(kāi)發(fā)全流程

為了滿足無(wú)實(shí)體設(shè)備時(shí)的功能驗(yàn)證，鴻道Intewell Developer集成硬件仿真環(huán)境，同時(shí)，可結(jié)合CI/CD工作流，代碼提交后進(jìn)入仿真測(cè)試，實(shí)時(shí)反饋測(cè)試報(bào)告，將問(wèn)題定位前移至每個(gè)模塊集成前，提前、精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)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(kāi)發(fā)引擎，生成OCI標(biāo)準(zhǔn)鏡像并支持對(duì)接容器管理平臺(tái)，可視化配置資源策略，自動(dòng)生成部署文件；支持OTA升級(jí)鏡像，通過(guò)設(shè)備云平臺(tái)一鍵部署至邊緣節(jié)點(diǎn)，將跨環(huán)境適配周期從"天級(jí)"壓縮至"分鐘級(jí)"，實(shí)現(xiàn)從開(kāi)發(fā)到部署全流程閉環(huán)。

工具矩陣全維賦能嵌入式開(kāi)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(shí)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(kāi)發(fā)者快速識(shí)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(chǎng)景的系統(tǒng)運(yùn)行軌跡，解決傳統(tǒng)調(diào)試中"觀測(cè)即干擾"的難題；Coredump工具在系統(tǒng)崩潰時(shí)即時(shí)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(chǎng)，縮短故障定位時(shí)間。

圖3多場(chǎng)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(kāi)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(tái)：設(shè)備預(yù)覽平臺(tái)實(shí)時(shí)映射設(shè)備交互界面，支持用戶在線觀測(cè)運(yùn)行狀態(tài)、評(píng)估配置指標(biāo)，縮短硬件調(diào)試周期。方案展示平臺(tái)支持云端接入用戶的解決方案，實(shí)時(shí)演示設(shè)備運(yùn)行細(xì)節(jié)，通過(guò)“零接觸式”模式減少設(shè)備占用與差旅成本，高效協(xié)同開(kāi)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(guò)渡，應(yīng)用由單體化向微服務(wù)化轉(zhuǎn)變，在應(yīng)用開(kāi)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(shí)更新，使用傳統(tǒng)嵌入式開(kāi)發(fā)方式周期冗長(zhǎng)，且需在開(kāi)發(fā)、測(cè)試、發(fā)布團(tuán)隊(duì)等多個(gè)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(kāi)發(fā)流程，同時(shí)引入容器平臺(tái)編排服務(wù)，借持續(xù)集成、自動(dòng)測(cè)試等，縮短開(kāi)發(fā)-測(cè)試-部署迭代周期。

圖4安全關(guān)鍵軟件開(kāi)發(fā)架構(gòu)圖

系統(tǒng)架構(gòu)

云端開(kāi)發(fā)環(huán)境：

提供鴻道Intewell Developer開(kāi)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(chǎng)景

支持云端發(fā)布、部署至生產(chǎn)環(huán)境

測(cè)試硬件平臺(tái)：

搭載鴻道Intewell操作系統(tǒng)，用于運(yùn)行高實(shí)時(shí)性控制應(yīng)用。可進(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(tái)搭載的應(yīng)用生成運(yùn)行控制指令，并與仿真場(chǎng)景中的模型交互，仿真場(chǎng)景據(jù)此生成運(yùn)行狀態(tài)并回傳給目標(biāo)硬件平臺(tái)，用于控制指令生成。

PC：任意計(jì)算機(jī)，支持通過(guò)瀏覽器遠(yuǎn)端開(kāi)發(fā)，也支持使用本地IDE開(kāi)發(fā)

敏捷開(kāi)發(fā)流程

Step1:無(wú)需另外配置PC機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境

應(yīng)用開(kāi)發(fā)之前，由系統(tǒng)配置人員準(zhǔn)備云平臺(tái)、余度計(jì)算機(jī)等開(kāi)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(kāi)發(fā)工作流，由測(cè)試人員準(zhǔn)備集成測(cè)試用例，以工作流測(cè)試節(jié)點(diǎn)的方式接入開(kāi)發(fā)流程。此后，開(kāi)發(fā)人員可在PC機(jī)上通過(guò)瀏覽器進(jìn)入遠(yuǎn)程開(kāi)發(fā)環(huán)境，啟動(dòng)云端Intewell Developer并接入CI/CD平臺(tái)與仿真平臺(tái)，連接搭載鴻道Intewell操作系統(tǒng)的物理設(shè)備。

Step2:使用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境鴻道Intewell IDE，完成應(yīng)用代碼高效開(kāi)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(kāi)發(fā)中的性能優(yōu)化問(wèn)題。

Step3:通過(guò)CI/CD工作流，完成仿真環(huán)境調(diào)試

代碼編寫與自測(cè)完成后，開(kāi)發(fā)人員可將代碼推送到CI/CD工作流，由工作流自動(dòng)將應(yīng)用代碼制作成容器鏡像，繼續(xù)執(zhí)行集成、測(cè)試等工作，同時(shí)，可使用鴻道Intewell仿真平臺(tái)模擬指定型號(hào)硬件，完成應(yīng)用的部署運(yùn)行。

Step4:容器化推送，自動(dòng)化批量部署

待完成測(cè)試、達(dá)到發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)后，開(kāi)發(fā)人員可通過(guò)鴻道Intewell容器管理平臺(tái)，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(tái)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(jià)值

開(kāi)發(fā)/調(diào)試/測(cè)試均可在云端完成，僅最終測(cè)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(tái)、生產(chǎn)部署環(huán)境，形成自動(dòng)化流水線

仿真平臺(tái)模擬硬件環(huán)境，降低調(diào)試對(duì)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(kāi)發(fā)，自動(dòng)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(dòng)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(guò)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)賦能，實(shí)現(xiàn)從開(kāi)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(kāi)啟“軟件定義”新時(shí)代

鴻道Intewell Developer以云端架構(gòu)與云原生技術(shù)破局傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率困境，依托“云-邊-端協(xié)同”貫通開(kāi)發(fā)到部署全流程閉環(huán)，全鏈路開(kāi)發(fā)能力重塑開(kāi)發(fā)體驗(yàn)，以國(guó)產(chǎn)化路徑賦能行業(yè)

未來(lái)，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(kāi)發(fā)MaVIEW Robo，鴻道應(yīng)用市場(chǎng)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(kāi)發(fā)基礎(chǔ)。

審核編輯 黃宇