Wahl der besten Open-Source-Plattform für das Automobil-Infotainment In-Vehicle Infotainment-IVI - AutomobilKONSTRUKTION

Wahl der besten Open-Source-Plattform für das Automobil-Infotainment

In-Vehicle Infotainment-IVI

Anzeige
Heutige Automobilhersteller realisieren, dass Fahrzeug-Infotainment-Systeme (In-Vehicle Infotainment-IVI) ein wichtiges Kriterium für den Verbraucher sind. Das richtige IVI-System kann die Kaufentscheidung für ein Fahrzeug beeinflussen. In der Vergangenheit variierten die für IVI-Systeme verwendeten Betriebssysteme von selbst entwickelten oder proprietären Lösungen bis zu Linux-Derivaten.

Der Autor, Andrew Patterson, ist Business-Development-Director für den Automobilmarkt bei Mentor Graphics

Für den erfolgreichen Einsatz mit beliebigen IVI-Systemen muss ein Betriebssystem nicht nur ein breites Spektrum an Entertainment-, Navigations- und Telematik-Anwendungen abdecken, sondern auch viele weitere Fahrzeug- anforderungen erfüllen. Doch welches ist das beste Betriebssystem für IVI? Ist es Linux, Android oder eine Kombination aus beiden? Der Artikel beschreibt einige Vor- und Nachteile der beiden populären Betriebssystemplattformen.
Der Stellenwert von Automobilsoftware
Zwischen der Innovationsrate im Smartphone-Markt und der im Automobilmarkt gibt es eine große Diskrepanz. Während der Lebensdauer eines Fahrzeugs verändern sich die mechanischen Komponenten kaum, erhalten elektrische Komponenten ein oder zwei kleinere Updates und werden gelegentlich Software- Patches an Electronic-Control-Units (ECUs) und Infotainment-Systemen durchgeführt. Zum größten Teil hat ein Fahrzeug jedoch für fünf bis sieben Jahre die gleiche Plattform. Im Gegensatz dazu werden einem Smartphone-Anwender jedes Jahr mehrere neue Plattformen angekündigt, und er erhält eine kontinuierliche Flut von leicht downloadbaren, wertvollen Softwareanwendungen. Da Fahrzeug-Infotainment-Systeme sehr schnell veralten, müssen sich die Fahrzeughersteller auf zahlreiche Design- änderungen einstellen. Die dadurch entstehenden Kosten zwingen sie und ihre Tier-One-Zulieferer dazu, nach standardisierten, preiswerten Infotainment-Lösungen zu suchen, die sie schnell einsetzen und aktualisieren können. Laut der Website linuxinsider.com werden heute im Infotainment-System eines Mercedes-Benz der S-Klasse über 20 Millionen Codezeilen verwendet. Bis zum Jahr 2015 soll der gesamte Softwareanteil in einem Fahrzeug auf 300 Millionen Codezeilen ansteigen.
Android-Betriebssystem für IVI
Android ist für mobile Endanwendergeräte, Tablets und Smartphones das dominierende Betriebssystem. Sehr gut geeignet ist es auch für Fahrzeug-Infotainment-Systemdesigns. Viele der in einem Android-Smartphone verfügbaren Funktionsmerkmale sind genau die, die auch Anwender von IVI-Systemen suchen: Navigation, Musik-Player, Internet-Verbindung, Sprachsteuerung und viele mehr. Automobilhersteller hören immer öfter: „Sorge dafür, dass das Fahrzeug-Infotainment-System das gleiche „Look and Feel“ wie mein Smartphone hat“. Die Verwendung von Android als Infotainment-Betriebssystem hat den Vorteil, dass der Anwender gleich mit der Benutzeroberfläche und den Anwendungen vertraut ist. Softwareentwickler haben aber Bedenken wegen der Abhängigkeit von Google, den Besitzern der Android-Plattform. Was passiert, wenn sich Lizenzen oder Nutzungsbedingungen plötzlich ändern? Im Gegensatz zu einem Smartphone, das sich in ein paar Jahren leicht upgraden lässt, hat das IVI-System eines Autos eine durchschnittliche Lebensdauer zwischen fünf und sieben Jahren. In dieser Zeit kann einiges passieren. Viele Entwickler behaupten, der beste Weg um das Android-Betriebssystem zu verwenden ist es, ein Smartphone an das Armaturenbrett eines Fahrzeugs anzudocken und das was sich darauf befindet nachzubilden.
Embedded-Linux für IVI
Linux ist seit Jahren als Teil der Open-Source-Gemeinde oder als kommerzielle Variante verfügbar. Im Jahr 2009 wurde die Genivi-Alliance gegründet, um speziell für IVI-Systeme eine Linux-Variante zu entwickeln. Das Ziel von Genivi ist es, eine konforme Linux-IVI-Plattform für Automobilhersteller und deren Tier-One-Zulieferer zu etablieren und einige der gleichen Elemente des Software-Stacks gemeinsam zu nutzen. Die neueste Version 3.0 von Genivi-Linux bietet eine Standardplattform zur Entwicklung hochfunktionaler Infotainment-Systeme. Dies schließt zusätzliche Bluetooth-Komponenten und Telefonbuch-Anwendungen, Internet-Verbindungsmanagement und Sound-Server-Funktionen mit ein.
Bedeutung von Linux
Linux verfügt über zahlreiche Referenzen und gilt als sicheres Betriebssystem für verschiedene Industriebereiche. Die Linux-Foundation schätzt, dass täglich 850 000 neue Mobilgeräte mit Linux registriert und fast 90 % der finanziellen Transaktionen an der Wall Street auf Linux-Servern durchgeführt werden. Beide, Linux und Android, müssen sich aber noch anstrengen, um die etablierten Betriebssysteme einzuholen.
Linux und Android haben ihr Stärken für IVI-Lösungen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, damit beide in einem Infotainment-System nebeneinander existieren. Dabei wäre es klug, das Beste aus den beiden Betriebssystemen zu nutzen.
Android und Linux auf einer Hardware-Plattform
Die Verwendung einer Virtualisierungs-Schicht ist eine saubere Möglichkeit, mehrere Betriebssysteme auf einer Hardware-Plattform ablaufen zu lassen. Jedes Betriebssystem läuft auf einer dedizierten virtuellen Maschine und die verfügbaren Hardware-Ressourcen werden geteilt. Die Kommunikation erfolgt in einer kontrollierten Art und Weise zwischen den verschiedenen Betriebszustandsbereichen. Mit dieser Methode können einige Daten gemeinsam von den Anwendungen genutzt werden. Privilegien lassen sich auch einstellen, so dass die Ressourcen verwaltet werden und der Zugriff auf einige Systemfunktionen verweigert wird. Dies führt zu einem sicheren Bereich, wo nicht vertrauenswürdige oder nicht zertifizierte Anwendungen in das Infotainment-System heruntergeladen werden können.
Um diese Art von Anwendung zu unterstützen, entwickeln sich die zugrunde liegenden Hardware-Plattformen schnell weiter. Halbleiter-Anbieter integrieren Grafikbeschleuniger, mehrere CPU-Kerne und Netzwerkstandards wie CAN, MOST, FlexRay und AVB, die von Automobilsoftwaredesignern verwendet werden. Einige Virtualisierungs-Implementierungen enthalten Diagnose- und Support-Funktionen zum Managen der Systemlast und Optimieren der verfügbaren CPU-Leitung für jede Host-Applikation.
Android in einem Linux-Container
Ein weiterer möglicher Ansatz zur Implementierung ist es, Android mit Hilfe der Linux-Container-Architecture (LXC) oberhalb von Linux zu hosten. Die Ressourcen, Zugangskontrolle und Sicherheit des Android-Clients werden vom Linux-Betriebssystem des Hosts gemanagt. Dieser Android-Client könnte ein wichtiger Teil des Android-Betriebssystems und sogar Teil eines Smartphone-Slaves/Clients sein. Wenn das Smartphone des Fahrers in Reichweite kommt, erscheinen auf dem Fahrzeug-Infotainment-System eine vertraute Benutzeroberfläche und eine Reihe von Android-Apps.
Halle 5, Stand 324
Mentor Graphics, Tel.: 089 57096-0, E-Mail: sales_info@mentor.com
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Titelbild AutomobilKONSTRUKTION S6
Ausgabe
S6.2018
LESEN
ARCHIV
ABO

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Video-Tipps

Unser aktueller Video-Tipp: BMW Studie Vision Next 100 - 100 Jahre BMW

Weiterbildung

Weiterbildungsangebote für den Konstruktions- und Entwicklungsingenieur

Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de