Startseite » Elektronik+Software »

Software-definierte-Fahrzeugarchitektur von Aptiv beschleunigt Innovationen

Autoelektronik
Software-definierte-Fahrzeugarchitektur von Aptiv beschleunigt Innovationen

Aktuelle Sensorentechnik und moderne IT ermöglichen fortschrittliche Funktionen für die intelligenten Autos der Zukunft. Gleichzeitig werden die Ansprüche der Kunden und des Marktes immer größer. Eine neue IT-Architektur für die Autoelektronik trägt dazu bei, die Fahrzeugentwicklung einfacher zu gestalten, zu beschleunigen und Innovationen auf den Markt zu bringen.

» Lee Bauer, Vice President, Advanced Engineering and Smart Vehicle Architecture, Aptiv

Um steigenden Marktanforderungen gerecht zu werden, stehen der Automobilindustrie zahlreiche technische Möglichkeiten zur Verfügung. Verbesserte Sensoren, hohe Rechenleistung und Software ermöglichen die Entwicklung intelligenter Fahrzeuge, die sich beispielsweise durch höhere Betriebssicherheit und innovative Features beim autonomen Fahren auszeichnen. So lassen sich Kundenwünsche im Bereich Komfort adressieren und die Bedienung des Fahrzeugs wird weiter vereinfacht. Gleichzeitig muss die Automobilindustrie die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen bedienen. Gesetzliche Bestimmungen, staatliche Förderungen sowie sinkende Kosten für Batterien verstärken diesen Trend. Zudem sollen 5G und andere drahtlose Technologien zur Datenübertragung Fahrzeuge mit hoher Bandbreite künftig ans Netz anbinden. Die Vision des autonomen Fahrens nimmt Gestalt an.

Durch all diese Faktoren beschleunigen sich die Zyklen der Produktentwicklung. Monolithische Konzepte, bei denen die Systeme als Einheit aus Hardware und Software betrachtet werden, können hier nicht mehr Schritt halten. Der Grund dafür liegt in ihrer schwer zu handhabenden technische Komplexität über den ganzen Produktlebenszyklus eines Fahrzeugmodells hinweg. Es ergibt keinen Sinn mehr, für jede neue Funktionalität ein eigenes elektronisches Steuergerät (Electronic Control Unit – ECU) zu entwickeln, in dem Hardware und Software untrennbar miteinander verknüpft sind.

Technologiebremse Komplexität

Die Komplexität verlängert die Entwicklungszeiten und neue Modelle werden oft mit Verzögerung auf den Markt gebracht. Die Folge sind wirtschaftliche Verluste und verpasste Wachstumschancen. Die Hauptursache dafür ist die Tatsache, dass Software, die untrennbar mit der Hardware verbunden ist, nicht mehrfach verwendet werden kann. Ein solches „Recycling“ ist aber essenziell, um auf bereits entwickelte und bewährte Funktionsmodule zurückzugreifen. Zudem sind im Rahmen monolithischer Ansätze entworfene Komponenten nur schwer zu montieren und eignen sich nicht für automatisierte Prozesse. Auch in der Postproduktion lassen sich die Funktionen nicht ohne Weiteres aktualisieren. Um neue Lösungen schneller zu verwirklichen und über den ganzen Lebenszyklus eines Fahrzeugtyps hinweg optimieren zu können, sollten Softwareentwickler und Konstrukteure die folgenden drei Paradigmen für die Architektur einer Fahrzeugelektronik beachten:

1. Abstraktion von Soft- und Hardware macht Funktionen wiederverwendbar

Während die Ablösung der Hardware von der Software auf den meisten IT-Plattformen bereits üblich ist, wird dieses Konzept nun auch in der Automobilindustrie immer wichtiger. Ein weiterer Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass kontinuierliche Release- und Update-Zyklen für Hardware und Software, wie man sie etwa von Smartphone-Apps kennt, möglich werden.

2. Signale und Daten von der Datenverarbeitung trennen

Wichtig ist auch, den Input und Output – also die Signale und Daten, die ein Fahrzeugsystem sendet beziehungsweise empfängt – von der Informationsverarbeitung zu trennen. Das heißt: Alle physischen Verbindungen zu peripheren Sensoren und Geräten werden in einer Architektur erfasst und ihre Steuerungsfunktionen in Zonen-Controllern gespeichert, die von den Rechensystemen in den Domänen-Controllern separiert sind. Ein Zonen-Controller versorgt Sensoren und weitere Geräte mit Strom. Eine Datenschnittstelle übernimmt den Informationsfluss. Die Verbindung zu den Domänen-Controllern erfolgt über eine einzige Backbone-Verbindung. Diese physisch einfache Lösung lässt sich leichter skalieren.

3. Vorbild Cloud: Priorisierte Bereitstellung von Kapazitäten

Zudem kommt es darauf an, die für das Fahrzeug benötigten Ressourcen situationsgerecht und gezielt bereitzustellen. Dazu zählen beispielsweise Rechenleistung, Arbeitsspeicher und die Kapazitäten für die Grafikverarbeitung. Auch dafür ist es dringend notwendig, Input und Output sowie die Datenverarbeitung voneinander zu trennen. Das System muss selbst erkennen können, welche Funktionen es wann mit welcher Priorität bedient. So werden den Anwendungen für Fahr- oder Betriebssicherheit im Bedarfsfall mehr und bevorzugte Ressourcen zur Verfügung gestellt als dem Infotainment.

Eine Software-definierte Architektur bedingt eine tiefgreifende Umstellung der Entwicklungsprozesse, die sich nur schrittweise erreichen lässt. Aber der Aufwand lohnt sich. Allein durch die Trennung von Hardware und Software können Unternehmen fortschrittliche Funktionalitäten entwickeln und einen hohen Grad an Automatisierung erreichen. Das versetzt sie in die Lage, nachhaltige, zukunftsorientiert vernetzte, sichere und intelligente Fahrzeuge zu bauen.

Details zu den Connected Services von Aptiv (engl.):

hier.pro/BdhMj

Kontakt:

Aptiv Services Deutschland GmbH
Am Technologiepark 1
42119 Wuppertal
Tel. +49 202 291–0
www.aptiv.com/en/contact-us

www.aptiv.com

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Video-Tipps

Unser aktueller Video-Tipp: 100 Jahre BMW

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