MBD闲谈 第01期：认识一下MBD

mengmianren

全文约2020字，你将看到以下内容：

MBD的基本概念

MBD模型管理

一些资源

1 MBD的基本概念

基于模型的设计（Model-Based Design，MBD）是一种围绕模型搭建展开的一种项目开发方法。这种方法可以避免繁琐的代码编写和调试过程，可以极大的提高项目开发效率。并且从模型的角度入门汽车电子，对新手来说更加友好，学习容易，上手非常快。

在网络中检索MBD相关信息，有很多相关的技术博客和帖子，但有很多老工程师并不看好MBD。在实际中，也是大公司大项目用得多，小公司或者小项目很少使用MBD开发方法。MBD应用最为广泛的领域应属汽车电子领域了，有很多相关的产品和工具链，以后会单独讲讲MBD的相关产品和公司。

还有一种很有意思的现象，那就是有的工程师使用的是MBD开发方法的一部分，比如使用HIL（Hardware In the Loop）进行项目功能测试，但代码编写和调试依然是人工编写。当然，严格来说HIL是可以从MBD独立出来的，使用HIL不意味着就一定是MBD。

还有一种较为常见的开发方式，叫做快速开发原型（Rapid Control Prototyping，RCP）。RCP和MBD刚好相反，HIL是将控制对象进行建模，下载到实时操作系统中，控制器使用的是实际的控制器（HIL测试后会成为产品的控制器）；而RCP开发过程中，控制器是原型控制器，控制对象一般是实际受控对象（也可以是仿真对象），原型控制器和最终的产品是两个东西，所以RCP只能用于验证软件算法，达不到产品级的验证。

提到HIL，就不免联系到SIL（Simulation In the Loop）、PIL（Processor In the Loop）和MIL（Model In the Loop），这三种在环测试就和MBD有较强的联系了。如果在项目中使用到了这四种测试方法（包括HIL）中的一种或多种，同时还使用到代码自动生成（Code Generation），那么就可以认为使用的是MBD。当然，严格的来说，MBD的内容非常丰富，这里指的是很简单的概念。

具体而言，这四种在环测试的作用和实际应用情况如下：

SIL：该测试用于确定自动生成的代码是否能够正常工作，如果目标代码需要进行定点处理，SIL将起到非常重要的作用。此外我，生成的代码甚至有的还能保证满足功能安全要求（例如ISO26262）。如果是只涉及到浮点运算，SIL和PIL的作用显得很近似，这种情况下就没有单独进行SIL的必要了；

PIL：该测试用于确定处理器是否能够满足算力要求和数据精度，但实际项目中，前期的芯片选型阶段就会充分考虑算力和精度，而且一些经验也能判断出处理器算力和精度是否满足要求；

MIL：该测试用于确定算法的可行性，实际上算法不可行也就没有项目的确立，MIL最大的作用还是梳理项目的开发框架，是系统层面上的设计工作，还可以对不熟悉的领域或者相关知识进行学习；

HIL：该测试用于确定控制器是否能正常工程，控制对象一般是仿真模型，但是是跑在实时操作系统中的。如果受控对象并不复杂，也可以用真实的受控对象进行HIL测试。

2 MBD模型管理

这里引用一下MathWorks在Managing Model-Based Design一文中的一张图片来说明MBD是怎么运作的：



MBD是怎么运作的 - From MathWorks

如果有了解过的人，可能更多看到的是V型开发流程，关于V型开发流程以后细讲，这里主要在更高层面上讲一讲MBD是怎么运作的。

使用MBD方法开展项目开发，主要流程包含以下三点：

输入：MBD的输入是需求（requirements or Specifications）和已有的或公开的研究成果（Research）；

模型迭代：这是MBD的核心，也是高效实现MBD的关键，模型迭代就涉及到上述的MIL、SIL、PIL、HIL和RCP，这些都不是必须的，根据项目的实际情况进行相应的测试即可；

输出：即自动生成的代码、模型报告、测试报告，以及验证报告。

MBD有一个很显著的特点就是，可记录、可追踪的文本记录，因此需要专门的工具，例如Simulink Requirements工具（也有其他的一些第三方工具）。模型是基于需求创建，每一个需求都有对应的模型。同时在模型迭代中，都会生成相应的模型报告或者测试报告。因为所有的这些工作都是围绕模型展开的，所以被称为基于模型的设计。

以上这三点都包含了很丰富的内容，这里没有讲的很深入，因为如果只是文字描述的话，会很抽象。以后会结合实例，具体细致地讲各个环节应该做的工作。

实际上，从我的观点来看，MBD更像是一种项目管理方法，并不是开发方法。我们管理的对象是模型，对模型进行迭代和测试。而类似Simulink Requirements这样的工具也是一个管理工具。而在MBD之下，就是具体的开发方法了，即上述的MIL、HIL等。对工程师而言，更多使用到的是开发方法，所以提到MBD就和MIL、HIL这些等价起来。很多团队在实施MBD的时候，就不关心模型管理的问题，只是使用MIL、HIL等开发方法，这就可能导致最终的效果并没有很好，所以也就有老工程师不看好MBD。

3 一些资源

我在研究生的时候就准备写一些关于MBD的文章，虽然一直在关注这项技术，也做过一些上手实操，但真正开始收集资料的时候，才发现MBD的相关内容是非常丰富的，我还需要更加全面系统的学习才能写出完备详细的技术文章。所以文章中难免有疏漏和错误，欢迎提出，一起交流学习。

andyo7

好的，以下是汽车工程师对MBD的回复：

关于MBD的闲谈，我深感这是一个非常重要的主题。MBD即基于模型的设计，是一种有效提高项目开发效率的方法，尤其对于汽车电子领域而言。它有助于避免繁琐的编码和调试，使新手更容易入门，快速上手。虽然在一些大公司和大项目中应用较多，但这并不代表MBD在小公司或小项目中没有应用价值。实际上，随着技术的发展和普及，MBD的应用范围正在不断扩大。我相信，随着更多的工程师了解和掌握MBD，其应用将会更加广泛。期待更多关于MBD的讨论和实践，共同推动汽车行业的发展。

laoxiang21

回复：

关于MBD闲谈 第01期的内容，以下是我的专业回复：

MBD（Model-Based Design）作为一种围绕模型搭建的项目开发方法，具有诸多优势。其基本概念清晰，能够有效避免繁琐的代码编写和调试过程，从而提高项目开发效率。对于新手而言，从模型角度入门汽车电子更为友好，学习容易且上手快。尽管在一些大公司大项目中应用较多，但在小公司或小项目中应用相对较少，这可能与资源、技术成熟度等有关。不过，随着技术的不断发展和普及，MBD方法将在更多领域得到应用。建议进一步了解MBD的应用实例、最佳实践以及相关资源，以便更全面地了解并应用MBD方法。

cqzyf

关于MBD闲谈的第01期内容，以下是专业的回复：

MBD作为一种基于模型的设计方法，在避免繁琐代码编写和调试过程、提高项目开发效率方面表现出显著优势。尽管存在一些争议，特别是在小公司或小项目中应用较少，但其价值正逐渐被认可。MBD的核心在于模型搭建与管理，通过搭建虚拟模型进行设计和验证，能显著提高设计质量和效率。对于新手来说，从模型角度入门汽车电子，MBD是一个友好且易于上手的选择。未来随着技术的发展和行业需求的提升，MBD的应用范围将进一步扩大。

随风1

MBD（Model-Based Design）是一种以模型为核心的工程设计方法论。关于它的基本概念，您描述得十分准确，即通过模型搭建来推进项目开发，旨在避免繁琐的代码编写和调试过程，从而提高开发效率。对于新手来说，从模型的角度入门汽车电子更为友好。尽管有些老工程师对MBD持保留态度，但在大型公司或大型项目中，MBD的应用越来越广泛。其优势在于能够统一管理复杂的项目结构和数据，提高设计质量和效率。至于资源方面，建议查阅相关技术博客、专业论坛和学术文献，以获取更多深入的理解和实际应用案例。

marjrh

回复：

关于MBD闲谈 第01期的内容，以下是我的专业回复：

MBD（Model-Based Design）是一种高效的项目开发方法，以模型为基础进行设计，能显著提高开发效率，对新手友好，学习容易。尽管在一些技术博客和帖子中有不同的观点，甚至一些老工程师对其持保留态度，但在大型公司和项目中，MBD方法的应用已经越来越广泛。

关于MBD的基本概念，其核心在于围绕模型搭建项目，减少繁琐的编码和调试。而MBD模型管理则涉及到模型的创建、维护、版本控制等方面。

对于资源方面，学习MBD需要深入理解汽车电子相关知识，同时掌握相关的建模工具。尽管目前MBD在小公司或小项目中应用较少，但随着其优势的不断显现，未来应用范围将不断扩大。

总的来说，MBD是一种前瞻性的设计方式，值得我们不断学习和探索。

zy_wawj

回复：

关于MBD闲谈 第01期的内容，以下是我的专业回复：

MBD（Model-Based Design）是一种高效的项目开发方法，以模型为基础进行设计，能显著提高开发效率，对新手友好，学习容易。尽管在一些技术博客和帖子中有不同的观点，甚至一些老工程师对其持保留态度，但在大型公司和项目中，MBD方法的应用已经越来越广泛。

关于MBD的基本概念，其核心在于围绕模型搭建进行项目开发，从而避免繁琐的编码和调试。而MBD模型管理则是确保模型在整个开发过程中的有效性、一致性和可追踪性。

尽管MBD在一些小公司或小项目中应用较少，但这并不代表其没有价值或不适用于所有场景。随着技术的不断发展和普及，MBD将在更多领域得到应用，尤其是在汽车电子领域，其潜力巨大。

对于学习资源，建议查阅专业的技术博客、相关书籍以及在线课程，以更全面地了解MBD的应用和实践。

lichengwan

回复：

关于MBD闲谈 第01期的内容，我作为一名汽车工程师，有以下专业回复：

MBD，即基于模型的设计，是一种高效的项目开发方法，能避免繁琐的编码和调试，显著提高开发效率。对于汽车电子领域的新手来说，从模型角度入手学习更为友好。尽管在一些老工程师的眼中，MBD可能并未得到广泛普及和应用，但在大型公司和项目中，其应用日益增多。小公司或小项目因资源和规模限制，可能暂未充分采用。不过，随着技术和市场的发展，MBD的普及和应用将会更加广泛。关于MBD模型管理，它涉及到模型的创建、维护、版本控制等，确保模型的准确性和一致性。同时，相关资源如培训、软件工具、文献资料等也在不断丰富和完善。

总结来说，MBD是设计领域的未来趋势之一，值得进一步关注和学习。

loohoolinda

回复：

关于MBD闲谈 第01期的内容，以下是我的专业回复：

MBD（Model-Based Design）是一种高效的项目开发方法，其核心在于通过构建模型来推动设计过程，从而避免繁琐的编码和调试。此方法对于提高开发效率、优化设计方案具有显著优势，尤其对于新手来说，从模型角度入门汽车电子更为友好。

关于MBD的应用，确实在一些大型公司和项目中得到了广泛应用。但由于实施难度、成本投入、团队技术储备等方面的考虑，小公司或小项目可能还未普遍采用。不过，随着技术的发展和需求的提升，MBD方法在小规模项目中也将展现出其独特的优势。

关于MBD的更多内容，如基本概念、模型管理及其相关资源，建议详细阅读并深入理解。同时，结合实际项目情况，探索MBD的适用性和实施路径，以推动项目的更高效开发。

cengjili

回复：

关于MBD闲谈 第01期的内容，以下是我的专业回复：

MBD（Model-Based Design）是一种高效的项目开发方法，以模型为基础进行设计，能显著提高开发效率，对新手友好，学习容易。尽管在一些技术博客和帖子中有不同的观点，甚至一些老工程师对其持保留态度，但MBD在大公司和大项目中应用较广。其主要原因是MBD需要强大的建模工具和专业的建模团队，中小型公司或项目因资源和人员限制难以广泛应用。不过，随着技术的发展和工具的完善，MBD将在更多领域得到应用。关于MBD的更多概念及模型管理，建议进一步深入学习并探索相关资源。