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Wenn mobile Krane schwere Lasten heben und bewegen, hat der Schutz von Mensch, Material und Maschine die wichtigste Priorität. Zur Reduzierung von Sicherheitsrisiken tragen zertifizierte Steuerungslösungen bei – dies gilt nicht nur für die Hardwarekomponenten, sondern auch für die Software.

Safety / Security

Zertifizierte Softwarebibliothek für  die Lastmomentbegrenzung

Der zunehmende Einsatz von Notbremssystemen soll die Kollisionen mit anderen Fahrzeugen oder „Vulnerable Road User“ (VRU) vermeiden. Dies erfordert neue Testszenarien und -Werkzeuge.

Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren

Messtechnik, Testlösungen, Diagnose

Neuer Kinder-Dummy für autonome Notbremstests

Im Rahmen des Webinars werden die für Motorsteuerungen relevanten Peripherie-Elemente des S32K näher beleuchtet, sowie Einblicke in die Model-Based Design Toolbox und das FeeMASTER Run-Time Debugging anhand eines Praxisbeispiels gegeben.

Funktionale Sicherheit für Motorsteuerungen im 12 und 24V Bordnetz

Escrypt unterstützt für die host-seitige Integration der Security Software CycurHSM von nun an die Entwicklungsumgebung von Tasking. Automobilhersteller und Zulieferer können so einfach und kostensparend ein vom Compiler bis zur Security-Software qualifiziertes Safety-Konzept nach ASIL-D realisieren.

IT-Security im Steuergerät

Die MIPI Alliance hat mit MIPI A-PHY v1.0 eine SerDes-Physical-Layer(PHY)-Schnittstelle für Automotive-Anwendungen entwickelt. Peter Lefkin, Managing Director der MIPI Alliance, beantwortet die wichtigsten Fragen zur neuen Spezifikation und ihren Vorteilen für die Automobilindustrie.

» MIPI-Schnittstelle  optimiert Datenübertragung «

Je mehr Funktionen im Fahrzeug von Software übernommen werden, desto wichtiger wird funktionale Sicherheit. Die steigende Komplexität der E/E-Architekturen ist eine weitere Herausforderung in der Entwicklung sicherer Software. Eine bewährte und zuverlässige Basissoftware ist dabei für den Erfolg entscheidend. TÜV SÜD hat die AUTOSAR-Softwareprodukte von ETAS auf ihre Eignung für den sicheren Einsatz in ISO 26262 ASIL-D-Anwendungen geprüft – und ihre Konformität bestätigt.

Mit ISO 26262 Hand in Hand

Halbleiter-Schaltungen (ICs) müssen immer mehr die strengen Sicherheitsanforderungen der Norm ISO 26262 erfüllen. Die Fähigkeit, mögliche latente und transiente Fehler über die gesamte Lebensdauer abzudecken, bestimmt die Gesamtdiagnoseabdeckung der Schaltung, die das erreichbare Niveau der Sicherheitsintegrität (ASIL) bestimmt.

Funktionale Sicherheit  auf Chip-Ebene

Angesichts der beabsichtigten Serienfertigung autonomer Fahrzeuge tritt die Komplexität sicherheitsorientierter autonomer Software immer deutlicher zu Tage.

Betriebssichere Architektur  als Sekundärkanal

Die Vehicle Management Solution von ETAS ist eine durchgängige web- und cloudbasierte Connectivity-Lösung, das Effizienz in die Fahrzeugentwicklung bringt.  Die Vorteile sind zahlreich: Von überall her und jederzeit kann auf Entwicklungsfahrzeuge zugegriffen werden, um Messdaten abzurufen, Softwarestände aufzuspielen oder im Rahmen von Diagnosen den Zustand des Fahrzeugs abzufragen.

Vehicle Management  Solution senkt Kosten

Angesichts immer neuer Angriffstechniken, benötigen Fahrzeugflotten künftig eine fortwährende Überwachung und Absicherung. Dies begründet sich vor allem durch das neue UN-Regelwerk zu Cybersicherheit und Software-Updates.

Die Fahrzeugflotte permanent im Blick

Das Thema Cyber-Sicherheit begleitet die Entwicklung von Steuergeräten für Fahrzeuge von Beginn an. In diesem Zusammenhang startet TÜV SÜD nun eine weitreichende Kooperation mit dem italienischen Cybersecurity-Unternehmen DRIVESEC. 

Cybersecurity-Normen  

Von NXP Semiconductors gibt es eine neue Digital Key-Lösung für die Automobilindustrie, mit der Smartphones, Autoschlüssel und andere mobile Geräte digitale Schlüsseldaten sicher austauschen, speichern, authentifizieren und sicher an die jeweiligen Fahrzeuge übertragen können.  

Digitaler Schlüssel zum Öffnen von Autos  

Weitere Schnittstellen für Safety-Drucksensoren bietet Sensor-Technik Wiedemann (STW) an. Für die Drucksensoren der F02 Safety-Baureihe aus dem modularen Sensorikbaukasten für die Mobilhydraulik steht jetzt auch der ¿Deutsch DT04¿-Stecker als zusätzliche elektrische Verbindungsmöglichkeit neben einem 5-poligen M12-Stecker zur Verfügung. 

Drucksensoren mit Deutsch DT04-Stecker  

Neue Geschäftsmodelle und die damit einhergehende steigende Softwarekomplexität bedingen beim Aufbau der Fahrzeugarchitektur und der Erstellung der Anwendungen einen Strategiewechsel. Im Gespräch mit HANSER automotive erläutern Experten von ETAS und QNX, wie die Zusammenarbeit ihrer Unternehmen dazu beiträgt, die damit verbundenen Herausforderungen zu bewältigen.

„Von den Mobilfunkbetreibern lernen“

Die zunehmende Konnektivität und Automatisierung von Fahrzeugen stellt hohe Anforderungen an Safety und Security. Um diesen Anforderungen gleichermaßen gerecht zu werden, ist bereits in der Produktentwicklung eine enge und systematische Kooperation zwischen beiden Disziplinen erforderlich. Heute ist der Austausch jedoch meist noch informell und unsystematisch.

Gemeinsam safe und secure

Von Vector Informatik steht ein Software-Stack für Hardware-Security-Module zur Verfügung, der zur Steigerung der Cybersecurity im Fahrzeug beitragen soll. Der Stack mit der Bezeichnung vHSM beinhaltet eine Vielfalt an kryptografischen Funktionen.  

Software-Stack vHSM realisiert Cybersecurity von Fahrzeugen  

Die Control Flow Integrity (CFI)-Technologie von Karamba Security wurde erfolgreich auf Steuergerätesoftware angewendet, die auf Vectors Classic-AUTOSAR-Lösung MICROSAR basiert. Vector ist ein Anbieter von Softwarewerkzeugen und -komponenten für die Entwicklung elektronischer Systeme im Fahrzeug und Anbieter von AUTOSAR-Basissoftware in der Automobilindustrie. 

Karamba Security schützt Steuergerätesoftware auf Basis von MICROSAR 

Karamba Security und Cypress arbeiten im Bereich Embedded Cybersecurity zusammen. Geplant sind sich selbst schützende Systeme, die auf dem Cypress Semper NOR-Flashspeicher basieren und den Cybersicherheitsschutz im Automobilbereich verbessern sollen. 

NOR-Flashspeicher sorgen für Cybersecurity  

Die TÜV SÜD Management Service GmbH bietet Prüfungen nach TISAX (Trusted Information Security Assessment Exchange) an. Damit sollen Dienstleister und Lieferanten in der Automobilbranche den Aufwand beim Nachweis ihrer Informationssicherheit gegenüber anderen Unternehmen reduzieren können. 

TÜV SÜD führt TISAX-Prüfungen durch 

Keysight Technologies kündigt ein Cybersecurity-Programm für die Automobilindustrie an, das Sicherheitsexperten bei Automobilherstellern (OEM) und Zulieferern (Tier 1) helfen soll, die Sicherheit ihrer Fahrzeuge durch proaktiven Schutz vor Cyberangriffen während des gesamten F&E- und Produktionsprozesses sowie nach dem Verkauf zu gewährleisten. 

Cybersecurity-Programm für die Automobilindustrie  

Die Sorge vor Hackern beschäftigt die Autoindustrie. Und Anlass zum Nachdenken gab es wiederholt. Mit einem neuen Vorstoß bietet die Telekom der Automobilbranche nun Unterstützung an. Ein spezielles Abwehrzentrum für Autos könnte in Zukunft zum Schutz beitragen.

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

Zentrum für Cyberabwehr

Mit seinem Care Key will Volvo das Autofahren sicherer machen. Volvo Fahrer können damit künftig eine Höchstgeschwindigkeit festlegen, wenn sie ihr Fahrzeug an Familienmitglieder, Freunde und Fahranfänger verleihen. Der neue Schlüssel kommt ab dem Modelljahr 2021 in allen neuen Volvo Modellen serienmäßig zum Einsatz.  

Volvo-Schlüssel mit integriertem Tempolimit 

G+D Mobile Security stellt ein Referenzdesign für sichere automobile Telematik-Steuereinheiten vor. Die gemeinsam mit SIMCom entwickelte Lösung ermöglicht OEMs der Automobilbranche, sichere Steuereinheiten herzustellen. Das Referenzdesign wurde in einem ersten Projektschritt als Pilotlösung für den chinesischen Markt entwickelt. In einer zweiten Phase wird es nun für den weltweiten Markt internationalisiert. 

Referenzdesign für automobile Telematik-Steuereinheiten  

Elektrobit (EB), und seine Tochtergesellschaft Argus bringen in Zusammenarbeit mit NXP eine Software-Hardware-Komplettlösung für Cyber-Security auf den Markt. Das Produkt bietet Schutz vor Cyber-Bedrohungen und sorgt dafür, dass Fahrzeugsysteme Cyber-Security-Vorfälle erkennen und auf sie reagieren können. 

Software-Hardware-Lösung für Cyber-Security 

Karamba Security präsentiert Ergebnisse von Karamba ThreatHive ¿ einem Tool zur Bedrohungsanalyse. Analysiert wurden Angreifer, Angriffsmuster und die Häufigkeit von Angriffen auf vernetzte Fahrzeuge.  

Karamba ThreatHive analysiert Cyberangriffe auf autonome und vernetzte Fahrzeuge 

HCC Embedded hat seine FTL-Lösung (Flash Translation Layer) für NAND-Speicher durch eine deterministische Ausführungskontrolle erweitert. Entwickler, die NAND-Flash-Speicher in sicherheitskritische Systeme für Automotive-Anwendungen integrieren, können das SafeFTL-Produkt nutzen, um eine stabile, vorhersagbare Funktionsweise der NAND-Flash-Speicher sicherzustellen. Das deterministische SafeFTL wurde sowohl in simulierten Umgebungen als auch an realen NAND-Flash-Arrays verifiziert.  

FTL-Lösung mit deterministischer Ausführungskontrolle für NAND-Speicher 

Experten von Kaspersky Lab haben herausgefunden, dass von einem Anbieter gelieferte Ladegeräte für Elektrofahrzeuge (Electronic Vehicles; EV) von außen kompromittierbare Schwachstellen aufweisen. Dadurch könnten Cyberangreifer unter anderem Schäden am heimischen Stromnetz verursachen. Die entdeckte Schwachstelle konnte zwar schon behoben werden, trotzdem können die Tipps von Kaspersky weiterhin hilfreich sein. 

Kaspersky-Tipps zur Sicherheit von Fahrzeug-Ladegeräten 

Renesas Electronics stellt sein GUI CAR Tool (Customizable Analysis Report) vor. Mit diesem Safety-Analysetool können Kunden Renesas-Produkte in ihre sicherheitskritischen Fahrzeugsysteme integrieren. Das FMEDA-Tool (Failure Mode Effects and Diagnostics Analysis) wurde für die Norm ISO 26262 optimiert, die sich mit der funktionalen Sicherheit von elektrischen und/oder elektronischen Systemen in Straßenfahrzeugen befasst und deren Einhaltung durch dieses Produkt unterstützt wird. 

Software zur ISO26262-konformen Safety-Analyse  

Die von G+D Mobile Security entwickelte Service-Lösung Automotive Security Management Framework sorgt für ein ganzheitliches Automobil-Sicherheitsmanagement. Sie bietet Sicherheitskomponenten für neue Dienste und Mobilitätskonzepte, die für vernetze und für selbstfahrende Fahrzeuge entwickelt und angeboten werden.  

Automobil-Sicherheitsmanagement als Managed Service  

G+D Mobile Security stellte die Service-Lösung "Automotive Security Management Framework" für ein ganzheitliches Automobil-Sicherheitsmanagement vor. Das Konzept bietet Sicherheitskomponenten für Dienste und Mobilitätskonzepte, die für vernetze und für selbstfahrende Fahrzeuge entwickelt und angeboten werden.  

Management-Framework für Sicherheitsanforderungen im Automobilsektor  

Unter dem Namen "Key as a Service" (KaaS) bietet Continental ein Portfolio von intelligenten, cloudbasierten Zugriffstechnologien an. Zielsetzung ist der On-Demand-Zugriff auf Fahrzeuge – also das Öffnen und Schließen der Türen und die Autorisierung zum Motorstart über eine Smartphone-App als Alternative oder Ergänzung zu traditionellen Funk-Fahrzeugschlüsseln.  

Mobile Dienste

Autoschlüssel aus der Cloud  

Die Fähigkeiten bei der Virtualisierung und beim Hardwareschutz des Hypervisors LynxSecure bieten Echtzeitperformance bei einem Höchstmaß an Security. So können unterschiedliche Virtuelle Maschinen (VM) auf einem einzigen Prozessor gehostet werden – mit der Vorhersagbarkeit des Timing-Verhaltens sicherheitskritischer VMs. Ein Separation Kernel Hypervisor mit einem Vehicle Domain Controller ergibt dabei eine schlanke Hosting-Plattform einschließlich AUTOSAR CP- und AP-Plattformen. So können Entwickler die Vorzüge von Mehrkernsystemen voll ausnutzen. 

Hypervisor  für angriffssichere  selbstfahrende Fahrzeuge 

Moderne softwaregesteuerte Fahrzeugsysteme müssen nicht mehr nur funktional sicher sein, sie brauchen auch Schutz gegen Angriffe von Cyber-Kriminellen. Um den Schutz der Steuergeräte gegen Cyber-Attacken im Kontext des Gesamtfahrzeugs zu testen, setzen ETAS und ESCRYPT auf umfassende Angriffssimulationen im HiL-/SiL-Testumfeld und Virtualisierung. Die Vorteile der HiL-/SiL-(XiL)Technologie werden so auch für Security-Tests nutzbar. 

Hacker-in-the-Loop 

Karamba Security, tätig in der Prävention von Cyber-Angriffen auf vernetzte Fahrzeuge, kooperiert mit Honeywell, Alpine und IAV. Sie arbeiten zusammen, um Schwachstellen von vernetzten und autonomen Fahrzeugen abzusichern, sodass diese nicht in Cyber-Angriffen ausgenutzt werden können. 

Technologien für sichere Fahrzeuge  

Infineon Technologies und ESCRYPT arbeiten auf dem Gebiet der automobilen Cyber-Security zusammen. Die Unternehmen bieten eine Lösung an, die die On-Board-Kommunikation verschlüsselt und sicherer macht und dabei zukünftige Sicherheitsanforderungen berücksichtigt.  

Sichere Fahrzeugkommunikation mit AURIX von Infineon und CycurHSM von ESCRYPT 

Eine Entwicklung hat in der Regel einen konkreten Anwendungszweck und lässt sich nicht immer als wiederverwertbares System (Baukasten, SEooC) entwickeln.  Ein Baukasten definiert sich als "Aufteilung von Systemen oder Teilsystemen in  gleichgeartete Umfänge". Intelligent strukturierte, modulare Baukästen ermöglichen eine differenzierte und effiziente Entwicklung im Automotive E/E-Bereich. Entwickler in allen Ebenen sind damit gefordert, den Zielkonflikt zwischen Modulbildung und spezifischen Einzellösungen optimal abzuwägen und zu koordinieren. Dieser Artikel thematisiert den Teil Safety Element out of Context  (SEooC, ISO 26262-10) anhand eines technischen Beispiels. 

Auslegung und  Realisierung eines SEooC 

Die Anzahl aktiver Sicherheits- und Assistenzsysteme mit hohen Verfügbarkeitsanforderungen und harten Echtzeitanforderungen nimmt stark zu. Werden die Echtzeitanforderungen erst spät betrachtet, resultieren daraus oft teure Änderungen an der System-, Software- und Hardware-Architektur. Wie diese vermieden werden können, zeigt dieser Beitrag. 

Architekturvarianten im Kontext von 26262 und harter Echtzeit 

Mit der Öffnung für die Außenwelt steigt auch die Gefahr von Cyber-Attacken und unbefugten Zugriffen auf Fahrzeugsysteme. Weil Angreifer ihre Strategien und Angriffspunkte häufig ändern, brauchen vernetzte Fahrzeuge ein lernendes Immunsystem. Es muss Angriffe auf das Bordnetz auch dann erkennen, wenn deren Methode bis dahin noch unbekannt sein sollte. Zudem sollte es seine Erfahrung zügig mit anderen Fahrzeugen im Feld teilen. 

Immunsystem  für das vernetzte Fahrzeug 

Der Sicherheitsanspruch von autonomen Fahrzeugen, die mit Machine-Learning-Techniken gesteuert werden, erfordert, dass so viel wie möglich gemäß der gültigen Norm ISO 26262 umgesetzt und zugleich der Nachweis der Sicherheitsanforderungen neu überdacht wird − vor allem im Hinblick auf die Anwendung komplexer neuronaler Netze. Doch das ist nicht so einfach, wie es klingt. 

Funktionale Sicherheit  autonomer Fahrzeuge 

Die Zukunft des Automobils wird vernetzt und zunehmend autonom sein. Entsprechend werden Fahrzeuge immer mehr Informationstechnologien enthalten. Die zunehmende digitale Infrastruktur zukünftiger Autos bringt jedoch auch erhebliche Risiken mit sich. Als fahrendes IT-Zentrum unterliegen Kraftfahrzeuge denselben Risiken und Bedrohungsszenarien wie andere IT-Netzwerke und müssen daher umfassend gegen Cyber-Attacken geschützt werden. 

Ganzheitlicher IT-Schutz  für Fahrzeuge 

ETAS und Lynx Software Technologies stellen eine gemeinsame, sichere Steuer- geräte-Plattformtechnologie bereit, welche die Anforderungen der nächsten  Generation vernetzter und autonomer Fahrzeuge erfüllt. 

Sicherheit für vernetzte Fahrzeuge  

Am VIRTUAL VEHICLE Research Center, einem international führenden Forschungszentrum in Graz, werden numerische Simulationen und umfassende Systemsimulationen durchgeführt, die effizient und kostengünstig die Entwicklungsprozesse im Fahrzeugbau unterstützen. Ein großes Augenmerk liegt auf dem Bereich der sogenannten integralen Sicherheit. 

Entwicklung einer integrierten Sicherheits-Toolkette  

Die AUTOSAR Runtime Environment (RTE) von Vector erfüllt die Anforderungen der ISO 26262 bis ASIL D. Dies bestätigte der Spezialist für Funktionale Sicherheit exida mit einem entsprechenden Zertifikat. Durch den Einsatz der neuen RTE sparen sich Steuergeräteentwickler für sicherheitsrelevante Anwendungen eine  Qualifizierung der generierten RTE. 

Vectors AUTOSAR-RTE ist ISO 26262 bis ASIL D zertifiziert 

Um Entwickler dabei zu unterstützen, die Zertifizierung der SoC-Funktionssicherheit schneller zu erreichen, sollten IP-Lieferanten einen Best-Practice-Ansatz  zum Erreichen funktionaler Sicherheit bereitstellen, um ISO-26262-konforme Prozessor-IP zu entwickeln. Ferner muss eine begleitende Dokumentation der  Verfahren zur Verfügung gestellt werden, nach denen die ASIL-D-Anforderungen erfüllt werden können. 

ASIL-konforme Safety-IPs 

Automatisiertes und autonomes Fahren erfordert eine sehr hohe Auflösung von Straßendaten, sollen Brems- und Lenkeingriffe exakt gelingen. Insbesondere das Wissen um den aktuellen Reibwert der Fahrbahnoberfläche ist für automatisierte Bremseingriffe unerlässlich. Er könnte mit stationären Sensoren ermittelt werden – eine flächendeckende Erfassung würde aber immense Kosten verursachen. Die G. Lufft Mess- und Regeltechnik geht den anderen Weg – mit einem mobilen Sensor. 

Sensoren / Aktoren

Kontrolliert aufs Glatteis! 

Ein autonomes Auto muss in der Lage sein, komplexe Umgebungen in Echtzeit zu analysieren und auf unvorhergesehene Zwischenfälle zu reagieren. Hier spielt  die datenzentrierte Konnektivität eine entscheidende Rolle, die der DDS-Standard bereitstellt. Real-Time Innovations nutzt diesen Standard – zur Umsetzung autonomer Anwendungen. 

Reaktion in Echtzeit mit   Data Distribution Service 

ams kündigt eine neue Serie von magnetischen Winkelsensoren mit verbesserten Sicherheits- und Diagnosefähigkeiten an. Automobilhersteller und –zulieferer können damit höchste Sicherheitseinstufungen nach ISO26262 erfüllen.  

Winkelsensoren mit Dual Chip Redundanz und umfangreichen Selbsttest-Funktionen 

Am 9. März trafen sich Safety- und Security-Experten aus zahlreichen  Anwendungsdomänen zur Safety-meets-Security-Tagung in Nürtingen. 

Safety meets Security 2017 

Auf der Embedded World hat NXP Semiconductors seine neue Produktfamilie S32K1 vorgestellt. Sie kombiniert Tools und Software nach Automotive- Standard mit skalierbaren ARM-Cortex-MCUs und ermöglicht so eine deutliche  Reduzierung des Entwicklungsaufwands. 

Elektronische Bauelemente

Zukunftssichere Hardware mit Software-Differenzierung  

Die Firmen dSpace und BTC Embedded Systems bieten ab sofort eine Lösung  zur Echtzeitvalidierung von sicherheitskritischen Anwendungen, mit der sich die Testtiefe drastisch erhöhen lässt. 

Mehr Testtiefe bei sicherheitskritischen Anwendungen 

Verschiedene Adapterkabel erhöhen bei Crash-Tests oftmals das Risiko einer verschlechterten Datenqualität. Bei der Datenerfassungseinheit KiDAU (Kistler Data Aquisition Unit) mit austauschbarem SD-Panel (Sensor Distribution) ist der Steckerteil erstmals komplett abnehmbar und durch einen anderen Aufsatz austauschbar. Das System verfügt über 32 analoge und 16 digitale Messkanäle. Ein eingebauter Akku kann jedes Gerät für bis zu 25 Minuten autark versorgen. Jedem Panel ist eine einmalige Identifikationsnummer zur genauen Dokumentation und Kontrolle zugeschrieben. Zudem können mehrere KiDAUs flexibel in Serie miteinander verbunden werden. 

Datenqualität bei Crash-Tests  

Ausgerichtet auf den Einsatz im elektrifizierten und autonomen Fahrzeug bietet die neue AURIX-TC3xx-Familie ein hohes Integrationsniveau, hohe Performance und erweiterte Funktionalität. Neben der deutlich höheren Rechenleistung wurde auch die Kommunikations-Peripherie erweitert und die Safety- bzw. Security-Features weiter verbessert. Damit sind die neuen AURIX-Mikrocontroller prädestiniert für Applikationen rund um das automatisierte/autonome bzw. elektrifizierte Fahrzeug. 

Neue AURIX-Generation  

Automatische Updates der On-Board-Software unserer Autos stellen die Forderung nach höchster Datensicherheit, genauer gesagt nach der Security. Die Bandbreite nicht erwünschter Manipulationen des Steuergerätenetzwerks eines Fahrzeugs reicht vom Einspielen gefälschter Updates über die Nutzung der Update-Schnittstelle als Einfallstor bis hin zu Hardware-Angriffen. Es gibt unterschiedliche Ansätze, um diesen Risiken entgegenzuwirken. In dem von dem BMBF geförderten Forschungsprojekt SIBASE (Sicherheitsbaukasten für sichere eingebettete Systeme) wurde ein Sicherheitsbaukasten für die Absicherung von eingebetteten Systemen geschaffen. Der SIBASE Automotive Demonstrator wendet diesen Sicherheitsbaukasten im Bereich Automotive an und demonstriert einen Gesamtprozess für ein sicheres Update. 

Sicheres Update von     Automotive-Software 

Die Anzahl und Komplexität elektronischer Assistenzfunktionen im Auto steigt kontinuierlich. Der ultimative Anwendungsfall ist das automatisierte Fahren, für das eine Vielzahl von Funktionen nahtlos und fehlerfrei zusammenwirken muss. Das fahrzeuginterne Kommunikationsnetz (In-Vehicle Network, IVN) und die E/E-Architektur sind wichtige Voraussetzungen dafür. Dieser Artikel beleuchtet die Ergebnisse einer Umfrage, in der verschiedene Akteure im Markt zu den Herausforderungen und Zusammenhängen zwischen dem IVN und der E/E-Architektur befragt wurden. Erstmals vorgestellt wurden die Umfrageergebnisse im November 2016 auf der Tagung "Automotive Networks" der HANSER automotive. 

Interdependenz zwischen Kommunikationsnetzwerken und der E/E-Architektur  

Unter der Bezeichnung "Time Sensitive Networking" (TSN) werden derzeit neue offene Standards entwickelt. Diese verbessern die Zuverlässigkeit, das Timing, die Redundanz und die Fehlererkennungsmöglichkeiten bei Ethernet, und ermöglichen so einen vielseitigen Einsatz im Fahrzeug. In diesem Artikel wird beschrieben, wie Cadence die Hardware-Implementierung von TSN in seinem Automotive Ethernet Media Access Controller (MAC) umgesetzt hat. 

Zuverlässigkeit und Redundanz von Automotive-Ethernet  

Entwickler können damit jetzt auf Knopfdruck AUTOSAR DEXT-Dateien (Diagnostic Extracts) generieren. AUTOSAR DEXT ist eine neue Ergänzung zur AUTOSAR Systembeschreibung. Darin werden die vom AUTOSAR-Steuergerät unterstützten UDS-Diagnosedienste beschrieben. Die exportierten Dateien entsprechen dem mit AUTOSAR 4.2 eingeführten Standard "Diagnostic Extract Template". Als weiteren Vorteil bietet CANdelaStudio die einfache Migration von bereits bestehenden Diagnosebeschreibungen, zum Beispiel in ODX, in das DEXT-Format. 

AUTOSAR DEXT-Dateien auf Knopfdruck  

Der Controller berechnet auch, welcher Chip korrekte Daten liefert wenn beide Ausgänge nicht übereinstimmen. Ein wesentliches Merkmal ist seine Fähigkeit, einen hochlinearen Ausgang für nichtlineare Eingangsmagnetfelder zu erzeugen. Dafür steht eine kundenspezifisch anpassbare 16-stufige Linearisierung zur Verfügung. Die Linearisierungskoeffizienten werden im EEPROM gespeichert. 

Hall-Sensor für sicherheitskritische Anwendungen 

Sie zeichnen sich unter anderem durch einen von 1 bis 137 MHz frei programmierbaren Frequenzbereich, eine Stabilität von ±20ppm über den gesamten Temperaturbereich, eine Schockresistenz von 50.000g, eine Vibrationsunempfindlichkeit bis 70g und eine MTBF von bis zu einer Milliarde Betriebsstunden aus. 

MEMS-Oszillatoren für ASIL-Applikationen  

Erste Serienprojekte nutzen T1 bereits als festen Bestandteil des Sicherheitskonzeptes im Serienstand. Beobachtet T1 zur Laufzeit die Verletzung einer Timinganforderung, wird das Steuergerät in einen sicheren Zustand überführt. Auf diesem Wege manifestiert sich die Timinganalyse und Timingüberwachung in der Serie und im Fahrzeug zum neuen Stand der Technik. Mit Blick auf die Produkthaftung eine wichtige Entwicklung für alle Projektverantwortlichen. Im ersten Schritt erfolgte die Zertifizierung der T1 Funktionsbibliotheken für die TriCore und PowerPC e200 Architekturen. Im Mai 2017 wird die Unterstützung weiterer Prozessoren wie etwa die der weit verbreiteten RH850 Derivate folgen. 

Software / Betriebssysteme / KI

Timing-Analysewerkzeug nach  ISO-26262 ASIL-D  

Wenn die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation als weiteres Fahrerassistenzsystem in die Fahrzeuge kommt, dann ist die größte Herausforderung neben dem herstellerübergreifenden Zusammenwirken die Verlässlichkeit und Zuverlässigkeit der Technologie – eine Anforderung, die bei funkbasierten Systemen sehr schwer sicherzustellen ist. Doch wie genau definiert man eigentlich Zuverlässigkeit?  

Können Fahrzeuge unter  Kurzsichtigkeit leiden? 

Der Entfall des Fahrers als Rückfallebene – und damit als Träger der Verant- wortung – hat zur Folge, dass für das Gesamtsystem Ausfallsicherheit und  Gebrauchssicherheit zu entscheidenden Eigenschaften werden. Spricht man bei heutigen Systemen von Fail Safe, muss bei fahrerlosen Fahrzeugen Fail Operational gelten, also ein sicherer Betrieb des Systems auch im Fehlerfall. Dies in einer komplexen Hard- und Softwarearchitektur zu gewährleisten wird zu einer der wichtigsten Aufgaben der Automobilindustrie in der kommenden Zeit. 

Automatisiertes Fahren: Keimzelle neuer Architekturkonzepte 

Systematische Tests am Hardware-in-the-Loop (HiL)-System zur Absicherung der funktionalen Sicherheit (Safety) sind in der automobilen Entwicklung eine Selbstverständlichkeit. Sie gewährleisten, dass das getestete System sich korrekt und verlässlich nach den funktionalen Anforderungen verhält und auch im Störfall in einen sicheren Zustand geht. Dieselbe Absicherung ist auch für den Schutz gegen unerlaubten Zugriff (Security) erforderlich. Wie Sicherheitslücken durch effektive Security-Tests am HiL-System gefunden werden können, zeigt dieser Artikel.  

Effektive Security-Tests  am HiL-System 

Automatisiertes Fahren wird den Straßenverkehr bequemer und sicherer machen. Hemmnisse, die gegen eine schnelle Einführung sprechen, sind weniger Verfügbarkeit und Kosten von Sensoren, Aktuatoren und schnellen Rechnern, sondern eher die Entwicklung von nachweislich verlässlicher Systemarchitektur und Software. 

Automatisiertes  Fahren mit beherrschbarer Systemkomplexität 

In jeder Phase des automatisierten Fahrens (AF) – Delegation an das Fahrzeug, AF-Betrieb, Rückdelegation an den Fahrer – muss die Mensch-Maschine-Schnittstelle neue Aufgaben erfüllen. Dazu gehört, für  Transparenz zu sorgen, das Modus-Bewusstsein des Fahrers zu  unterstützen und ihn auf die Übernahme der Fahraufgabe vorzubereiten. Die Voraussetzung dafür schafft ein dynamisches Interaktionskonzept. 

Interaktionskonzept für das automatisierte Fahren 

Wenn das Assistenzsystem aussteigt und der Fahrer wieder das Lenkrad übernehmen muss, wird es kritisch. Denn die rasche und verlässliche Rückholung des Fahrers in die Fahrverantwortung ist bislang noch nicht zufriedenstellend geregelt. Unternehmen wie Volkswagen arbeiten daran unter Hochdruck. 

Schneller Übergang 

Bei der Entwicklung von Produkten und Lösungen im Automotive-Markt sollte Datenökonomie das oberste Prinzip sein. Die sparsame Nutzung von Kunden- und Fahrzeugdaten kommt dabei nicht zuletzt den OEMs selbst zugute. Das Marktforschungsunternehmen Gartner prognostiziert, dass bis 2020 rund 250 Millionen vernetzte Fahrzeuge weltweit auf den Straßen unterwegs sein werden. Kundenbefragungen machen jedoch deutlich, dass die Nutzer bei allen Vorteilen, die ihnen diese Vernetzung bietet, sehr besorgt über die Konsequenzen für ihre Privatsphäre sind. 

Vernetzte Autos  und Datenökonomie 

Die Helix-Chassis-Plattformen von Wind River wurden entwickelt, um das interne Netzwerk von Fahrzeugen mit dem externen IoT zu verbinden. Helix Chassis  beinhaltet Technologien von consumer-orientierten Embedded Devices wie  Infotainment, Telematik und digitale Cluster-Systeme über safety-orientierte  Systeme wie ADAS und Systeme für autonomes Fahren bis hin zu cloud-gestützten Entwicklungstools und Weiterentwicklungen für die Applikationen.  

FOTA/SOTA-Management 

Die neue Sicherheitslösung Reverse Pedestrian Detection von Harman schützt Fußgänger vor Unfällen mit rückwärtsfahrenden Autos. Axel Nix, Senior Director of ADAS bei Harman, erläutert die neue Technologie und die Hintergründe ihrer Entwicklung. 

Mehr Sicherheit beim Rückwärtsfahren 

Zukünftige Fahrzeuge stehen aufgrund der sich rasant wandelnden Mobilität  völlig neuen Herausforderungen gegenüber. Insbesondere die Anforderungen an  die kommenden E/E-Architekturen verändern sich ständig. Im EU-geförderten  Projekt SafeAdapt haben neun Partner aus sechs Ländern untersucht, inwiefern Adaptivität für flexible und zuverlässige E/E-Architekturen genutzt werden kann. 

Neue Konzepte für zukünftige E/E-Architekturen 

Das Automatisierte Fahren fordert nicht nur die Funktionale Sicherheit heraus, sondern erfordert einen ganzheitlichen Ansatz des Systems Engineering.  Bei komplexen Systemen ist ein Nachweis zur funktionalen Integrität erforderlich. Um dieses erfolgreich durchzuführen ist ein analytisches Vorgehen von Nutzen.  Dies könnte mithilfe der STPA (System-Theoretical Process Analysis) gewährleistet  werden, wie dieser Artikel aufzeigt. 

Nachweis der funktionalen Integrität für automatisierte Fahrfunktionen 

Autohersteller sehen sich mit steigenden Kosten für Rückruf-Aktionen konfrontiert. Dabei entfällt ein Großteil der Kosten auf die Korrektur fehlerhafter Software. So liegt es nahe, eine Mobilfunkverbindung zu nutzen, um Software-Updates Over-the-Air zu implementieren. Deren Umsetzung in Automobilen stehen insbesondere Sicherheits- und Komfortaspekte gegenüber. Es muss sichergestellt werden, dass das Fahrzeug vor Manipulationen geschützt ist (Security), der Update-Prozess zuverlässig und schnell erfolgt und die funktionale Sicherheit (Safety) in keiner Weise beinträchtig wird. 

Sicherer  Software-Update  "Over the Air"  

Selbst bei einem streng nach ISO 26262 entwickelten Autopiloten können Cyber-Attacken die Sicherheitsmechanismen wieder aushebeln. Ein hinreichend schneller Aufbau von Schutzmaßnahmen erfordert dringend eine möglichst rasche industrieweite Standardisierung von Security-Anforderungen und Schnittstellen. Dazu wird von den Autoren ein pragmatisches, aber dennoch effektives Konzept mit einer 2-Schichten-Architektur vorgeschlagen. 

Security-Architektur zum Schutz vor Cyber-Attacken 

Bei immer umfangreicheren Funktionen ist die Erstellung eines Safety Case nicht nur aus konzeptionellen Gesichtspunkten aufwendig. Die immense praktische  Herausforderung besteht vielmehr darin, die schiere Masse der zu erhebenden  Einzelnachweise im Verlauf der Produktentwicklung zu handhaben. Ein neues Werkzeug ermöglicht nun das Monitoring und die Fortschrittskontrolle von Qualitätssicherungsmaßnahmen in Entwicklungsprojekten. 

ISO-26262-konforme  Software-Entwicklung 

Das vernetzte Auto wird einer der wichtigsten Bestandteile des Internet der Dinge werden. Diese Entwicklung wird jedoch nur in dem Maße voranschreiten, in dem Connected Cars sicher vor Cyber-Angriffen sind. Ohne ausreichende IT-Sicherheit werden die vernetzten Autos zum Sicherheitsrisiko. Mit ausreichender IT-Sicherheit jedoch sind sie ein Gewinn für den einzelnen Fahrer – und alle Verkehrsteilnehmer.  