BMW und Bosch Smart Home starten eine gemeinsame Kampagne.

Apple CarPlay ermöglicht den BMW Fahrern Zugriff über das Apple HomeKit auf verbundene Devices von Bosch Smart Home.

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Infotainment

Elektronik

Kfz-Systeme

Connectivity (Bussysteme, Telekommunikation, 4G / 5G, WLAN)

Kfz-Elektronik

BMW und Bosch schlagen Brücke zwischen intelligentem Zuhause und digitaler Mobilität

Die Redaktion der HANSER automotive blickt auf die aus Automotive-Sicht relevanten Ereignisse des Monats April zurück.

Um die Herausforderungen in Hinsicht auf die Megatrends Elektromobilität, Automatisierung und Vernetzung zu erfüllen, sind vermehrt globale Partnerschaften und Übernahmen in der Automobilbranche zu verzeichnen.

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Software / Betriebssysteme / KI

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KFZ-Regelsysteme (Motor, Fahrwerk, Komfort, Licht, Getriebe)

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Software

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Messtechnik, Testlösungen, Diagnose

Was im April aus Automotive-Sicht wichtig war

Wind River gab bekannt, mit Hyundai Mobis und Hyundai AutoEver eine Vereinbarung über eine strategische Beziehung unterzeichnet haben.

Wind River Studio ermöglicht Hyundai Mobis und Hyundai AutoEver, die Entwicklung intelligenter und vernetzter Fahrzeuge der nächsten Generation zu beschleunigen.

Wind River arbeitet mit Hyundai Mobis und Hyundai AutoEver zusammen

Enrico Salvatori, SVP & President von Qualcomm Europe/MEA, erläutert im Gespräch mit der HANSER automotive , welche neuen Möglichkeiten sich durch 5G und V2X ergeben und welche Vorteile C-V2X im Vergleich zu WLANp bietet.

Enrico Salvatori ist Senior Vice President und Präsident von Qualcomm EMEA.

„Wir erleben derzeit, wie sich Fahrzeuge und die gesamte Automobilindustrie in einem rasanten Tempo verändern“

Die Redaktion der HANSER automotive blickt auf die aus Automotive-Sicht relevanten Ereignisse des Mais zurück.

Alles neu macht der Wonnemonat Mai. Zumindest war er interessante Neuigkeiten im Automotive-Bereich gefüllt.

Was im Mai aus Automotive-Sicht wichtig war

TTTech Auto und ZettaScale Technology geben ihre Kooperation zur Entwicklung modernster Kommunikationstechnologien für softwaredefinierte Fahrzeuge bekannt.

Von links nach rechts: Friedhelm Pickhard, CGO TTTech Auto, Georg Kopetz, CEO TTTech Auto, Angelo Corsaro, CEO ZettaScale Technologies. Jim Liu, CEO von ADLINK Technologies, Stefan Poledna, CTO TTTech Auto, und Harald Triplat, CFO TTTech Auto bei der Unterzeichnung des Kooperationsvertrages.

Gemeinsame Softwarelösung für flexible und sichere Anwendungsentwicklung für softwaredefinierte Fahrzeuge

Durch Unaufmerksamkeit verursachte Autounfälle nehmen seit der permanenten Verfügbarkeit des Smartphones stetig zu.

Das Lebenszeichen-Erkennungssystem löst einen akustischen und optischen Alarm aus, wenn Kinder im abgesperrten Fahrzeug zurückgeblieben sind.

Sensoren / Aktoren

Intelligenz im Innenraum erhöht Sicherheit

Vernetzung, Automatisierung und Elektrifizierung ziehen Veränderungen der E/E-Architektur nach sich. Dieser Artikel diskutiert, wie der neue Ethernet-Standard 10BASE-T1S diese Entwicklung ermöglicht und unterstützt.

Bild 1: Zonenarchitekturen eines Automobils 

Megatrends bieten neue Möglichkeiten

Vernetztes und automatisiertes Fahren spiegelt sich in einer angepassten E/E- Architektur wider, die auf Hochleistungscomputer und Zonenrechner basiert.

10-Gbit/s-Ethernet in der  Zonenarchitektur und Telematik

Konnektivität verändert nicht nur das Fahrzeug an sich, sondern auch das Nutzungsverhalten seines Fahrers und der Passagiere.

Frischer Wind dank zunehmender Konnektivität

Fahrerassistenzsysteme können bei über der Hälfte aller tödlichen Unfallszenarien mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern (VRUs) eingreifen.

Augen für das Unsichtbare

Nach zwei Jahren Corona-bedingtem Veranstaltungsstopp findet die Automotive Testing Expo 2022 wieder in Präsenz statt.

Die Automotive Testing Expo findet vom 21. bis 23. Juni 2022 in Stuttgart als Präsenzveranstaltung statt.

Automotive Testing Expo öffnet in Stuttgart die Pforten

Cognizant und Qualcomm Technologies arbeiten zukünftig zusammen.

Cognizant und Qualcomm Technologies arbeiten zukünftig zusammen. Beide Unternehmen wollen digitale Car-to-Cloud-Dienste vorantreiben.

Elektronische Bauelemente

Cognizant und Qualcomm treiben digitale Car-to-Cloud-Dienste voran

eSOL stellt ein Proof of Concept vor, das eine Kommunikations-Gateway-ECU auf der Grundlage eines offenen Standard-Softwaremodells unter Verwendung einer SOA auf den SoC-Bausteinen von Renesas demonstriert.

Ein neues Proof of Concept (PoC) demonstriert eine Kommunikations-Gateway-ECU, die ein offenes Standard-Softwaremodell auf der Grundlage einer serviceorientierten Architektur (SOA) nutzt.

Kommunikations-Gateway fasst ECUs für SOA-Architekturen zusammen

Wie eine länderübergreifende 5G-Konnektivität funktioniert, zeigen Deutsche Telekom und Ericsson im Rahmen der Initiative 5GCroCo (Fifth Generation Cross-Border Control) an den Grenzen zu Frankreich und Luxemburg.

Im Rahmen des Projekts 5GCroCo (Fifth Generation Cross-Border Control) zeigen Deutsche Telekom und Ericsson an den Grenzen zu Frankreich und Luxemburg, wie eine nahtlose 5G-Konnektivität funktioniert. Stellantis und Renault stellten dafür Fahrzeuge zur Verfügung.

Autos warnen über Ländergrenzen hinweg vor Gefahren im Straßenverkehr

Drahtlose Vernetzung des Fahrzeugs erfolgt zukünftig über eine ECU

Autos verfügen inzwischen über diverse drahtlose Funktechnologien, wie DAB, HD-Radio, Satellitenradio, Bluetooth, UWB, NFC oder 5G. Allerdings sind diese über das ganze Fahrzeug verteilt, was Herausforderungen bei der Implementierung und Probleme bei der Cybersicherheit mit sich bringt. Zeit für einen neuen Ansatz.

Drahtlose Funktechnologien sind über das ganze Fahrzeug verteilt, was Herausforderungen bei der Implementierung und Probleme bei der Cybersicherheit mit sich bringt. Zeit für einen neuen Ansatz.

Die Zahl der elektronischen Teilsysteme im Fahrzeug nimmt stetig zu. Im Zuge sich wandelnder Anforderungen von Herstellern und Endnutzern entwickelt sich daher auch die zugrundeliegende Architektur für die interne und externe Konnektivität kontinuierlich weiter.

Bis vor relativ kurzer Zeit basierten die elektronischen Teilsysteme in Automobilen überwiegend auf flachen, verteilten Architekturen. In diesem Fall ist ein elektronisches Steuergerät (ECU) für eine bestimmte Funktion zuständig, wobei jede ECU über eigene Sensoren und Aktoren verfügt. Probleme mit solchen Architekturen treten dann auf, wenn die Software in einer so hohen Zahl von Steuergeräten aktualisiert werden muss. Denn bei einer so großen Anzahl miteinander verbundener Steuergeräte ist das Testen und Verifizieren jeder möglichen Software-Kombination eine große Herausforderung.

Aus diesem Grund geht die Automobilindustrie dazu über, elektronische Funktionen in wenigen größeren Steuergeräten zu konzentrieren. Sie führt Domain-Controller-Architekturen ein, bei denen ähnliche Funktionen in einer einzigen „Domain“ zusammengefasst werden. Eine weitere Option sind Zonenarchitekturen, bei denen Funktionen (einschließlich der zugehörigen Sensoren und Aktoren) innerhalb eines Fahrzeugs auf Grundlage ihres physischen Standorts in Zonen gruppiert werden. In diesem Fall hat jede Zone ihr eigenes Zonensteuergerät.

Dabei wird der herkömmliche Kabelbaum im Auto durch ein Hochgeschwindigkeitsnetz in Form von Automotive Ethernet ersetzt. Ein solches Netz bietet die erforderlichen Time-Sensitive-Networking-Funktionen (TSN), die es ermöglichen, Netzwerke für Autos mit vorhersehbaren Latenzzeiten und garantierter Bandbreite zu entwickeln.

Die Welt wird zunehmend vernetzter und Autos bilden da keine Ausnahme, denn die Zahl der internen und externen drahtlosen Schnittstellen nimmt erheblich zu. Vor dem Jahr 2000 war die einzige drahtlose Schnittstelle in einem Auto in der Regel ein AM/FM-Radiotuner. Die erste Bluetooth-Freisprecheinrichtung für Autos kam um 2001 auf den Markt. Im Anschluss folgten immer ausgefeiltere Funkverbindungslösungen.

Die aktuellen drahtlosen Konnektivitätslösungen im Auto sind in der Regel auf verschiedene Steuergeräte verteilt. Für Infotainment und E-Cockpit gibt es zum Beispiel Wi-Fi (für Hotspots) oder Bluetooth und digitale Radiostandards wie Digital Audio Broadcasting (DAB), HD Radio und SiriusXM, um nur einige zu nennen.

Für Bordnetz- und Komfortfunktionen – was Sitze, Türen und Fenster einschließt – gibt es Bluetooth und Ultrabreitband (UWB), sowie Nahfeldkommunikation (NFC) als Backup-Technologie, falls alles andere versagt. Diese Technologien eignen sich beispielsweise für Anwendungen wie den intelligenten Zugang zum Auto. Sie erkennen, wenn sich ein Telefon in Reichweite befindet, und bestimmen dann, wo sich das Telefon genau befindet, um zu wissen, wann die Türen entriegelt werden müssen.

In jüngster Zeit haben einige Automobilhersteller damit begonnen, Mobilfunkmodems (derzeit 5G) in ihre Fahrzeuge einzubauen. Das ermöglicht Cloud-Konnektivität und Telematikanwendungen. Zudem kommt auch Wi-Fi als externe Schnittstelle zum Einsatz – zusätzlich zu Wi-Fi als interne Schnittstelle. Softwaredefinierte Fahrzeuge erfordern es, die Fahrzeug-Software aus der Cloud zu aktualisieren. Das wiederum setzt eine Hochgeschwindigkeitsverbindung voraus. Befindet sich das Fahrzeug in der Nähe eines Wi-Fi-Netzes, ist das schneller als eine Mobilfunkverbindung. Die Hersteller nutzen diesen Ansatz bereits in der Fertigung, um Daten oder Software im Produktionsprozess drahtlos anstatt über ein Ethernet-Kabel einzuspielen.

Weil sie im Laufe der Zeit ad hoc hinzugefügt wurden, sind all diese drahtlosen Schnittstellen zur Außenwelt in der Regel über das gesamte Fahrzeug verteilt. Das führt zu diversen Problemen, insbesondere zu Herausforderungen bei der HF-Koexistenz und der Sicherheit.

Cybersicherheit wird inzwischen als eine entscheidende Notwendigkeit angesehen. Allerdings sorgen alle drahtlosen Schnittstellen dafür, dass Daten aus der Außenwelt in das Fahrzeug gelangen. Sogar Rundfunksysteme wie DAB, HD-Radio und Satellitenradio tragen dazu bei, Bilder oder andere Dateien herunterzuladen, die mit Malware infiziert sein können. Die ideale Lösung wäre hier ein einziger Zugangspunkt zum Fahrzeug, der die Kontrolle und Filterung aller Daten mithilfe fortschrittlicher Firewall-Technologie ermöglicht. Der Einsatz einer solchen Technologie ist jedoch mit der bestehenden verteilten Konnektivitäts-Architektur fast unmöglich.

Ein weiterer Aspekt ist, dass jedes Fahrzeug von einem anderen Team entwickelt wird, das auf jeweils unterschiedliche Weise vorgeht. Daher birgt jedes neue Fahrzeug neue Überraschungen, sowohl im Hinblick auf die Herausforderungen der HF-Koexistenz als auch in Bezug auf die Gewährleistung der Daten- und Systemsicherheit.

Eine Möglichkeit, die oben angesprochenen Probleme zu lösen, besteht darin, die gesamte drahtlose Konnektivität des Fahrzeugs über ein einziges Teilsystem, den sogenannten Connectivity Domain Controller, zu steuern (Bild 1). Weil bei diesem Lösungsansatz ein Hochleistungsprozessor alle drahtlosen Schnittstellen kontrolliert, benötigt das System auch nur eine Instanz einer Firewall (NGFW). Das gewährleistet einen konsistenten und erstklassigen Schutz für den gesamten Datenverkehr, der in das Fahrzeug übertragen wird.

Neben der Verbesserung der Cybersicherheit bietet ein Connectivity Domain Controller noch weitere Vorteile. Er unterstützt beispielsweise bei Problemen der HF-Koexistenz und hilft, die gewünschte Dienstgüte (Quality of Service, QoS) für jede drahtlose Schnittstelle sicherzustellen. Die Verbindung zur Cloud über Mobilfunk oder Wi-Fi vereinfacht zudem auch das Herunterladen, Überprüfen und Installieren neuer Versionen von Anwendungen, Treibern und Sicherheits-Software.

Das Connectivity-Domain-Controller-Konzept eignet sich somit für die moderne Fahrzeugarchitektur, da es nur eine zentrale Verbindung zum Ethernet-Netzwerk im Fahrzeug bereitstellt. Darüber hinaus handelt es sich um eine skalierbare Lösung, die von verschiedenen Entwicklungsteams eingesetzt werden kann, die an unterschiedlichen Automobilplattformen arbeiten.

Referenzdesign- und Entwicklungsplattform OrangeBox

NXP ist davon überzeugt, dass Connectivity Domain Controller die Zukunft der drahtlosen Konnektivität im Automobil sind. Weil bereits mehrere Automobilhersteller an eigenen Lösungen arbeiten, hat das Unternehmen eine Referenzdesign- und Entwicklungsplattform geschaffen, um den Einstieg zu erleichtern. Mit der OrangeBox (Bild 2) steht eine vollständige Entwicklungsplattform zur umfassenden sicheren drahtlosen Anbindung von Fahrzeugen zur Verfügung. Sie ermöglicht die Entwicklung von Anwendungen, die sowohl die Anforderungen von Domain- als auch von Zonen-Controllern erfüllen.

Die OrangeBox umfasst den skalierbaren Applikationsprozessor (AP) i.MX 8XLite, den Safety-Coprozessor S32K und die erforderlichen drahtlosen Schnittstellen, um V2X-, Wi-Fi-, BLE-, UWB- und Mobilfunk-Verbindungen zwischen dem Fahrzeug und der Außenwelt sicher zu implementieren.

Ein wesentliches Merkmal der OrangeBox sind ihre modularen, aufrüstbaren Komponenten mit Standardschnittstellen. Diese ermöglichen es, auf sich ändernde Standards und Anforderungen einzugehen. So unterstützt sie bereits heute Wi-Fi 6 + BT und 5G-Mobilfunk und wird in Zukunft auch Wi-Fi 7 + BT und 6G-Mobilfunkverbindungen unterstützen. (eck)

Jim Bridgwater ist Director Global Product Marketing, Automotive Edge Processing bei NXP Semiconductors.

NXP Semiconductors Germany GmbH  

https://www.nxp.com

Ausgabenartikel

Bild 1: Die drahtlose Vernetzung des Autos wird in Zukunft über ein einziges Connectivity-Domain-Controller-Subsystem verwaltet.

Bild 2:  Der OrangeBox Connectivity Domain Controller ist eine umfassende Plattform zur Entwicklung von Prototypen und Anwendungen auf der Basis von NXP-Hardware und vorintegrierter Software. 

Jim Bridgwater ist Director Global Product Marketing, Automotive  Edge Processing bei NXP Semiconductors. 

Connectivity-Domain-Controller-Subsystem | Cybersicherheit trotz drahtloser Vernetzung

NXP | Drahtlose Funktechnologien über eine ECU implementieren

Die GoldBox ist eine kompakte und integrierte Plattform, die für Service-orientierte Fahrzeug-Gateways, Domänensteuerung, Hochleistungsprozessoren und Sicherheitsanwendungen entwickelt wurde.

Die GreenBox eignet sich für Entwicklung und Demonstration integrierter und isolierter Echtzeitanwendungen, wie Fahrzeugdynamik, Batterie- und Energiemanagement, Motorwechselrichtersteuerung und Energieumwandlung für zentrale, domänen- und zonenbezogene Architekturen.

Die BlueBox ist eine Entwicklungsplattform, die die notwendige Rechenleistung und funktionale Sicherheitsfunktionen für die folgenden Bereiche bereitstellt: Erstellen von Zonenarchitekturen, Hochleistungsrechnersysteme, die Analyse von Fahrumgebungen, die Bewertung von Risikofaktoren und die anschließende Steuerung des Verhaltens des selbstfahrenden Autos.

ausgabe 04/2023

ausgabe 03/2023

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