Fachbuch Automotive Ethernet – wie alles begann

„Automotive Ethernet“ von Kirsten Matheus und Thomas Königseder, Cambridge University Press.
„Automotive Ethernet“ von Kirsten Matheus und Thomas Königseder, Cambridge University Press.

Die Einführung einer neuen Vernetzungstechnik im Auto ist ein riskantes Unternehmen, bei dem es um viel Geld geht. Das Fachbuch „Automotive Ethernet“ erläutert daher nicht nur die technischen Grundlagen, sondern zeichnet auch die Entwicklung dieses Standards detailliert und kenntnisreich nach.

Automotive Ethernet ist eine der jüngsten Varianten des an Derivaten nicht gerade armen Ethernet-Standards. Schon die technischen Besonderheiten, die Voraussetzung für den Einsatz von Ethernet im Auto sind, böten genug Stoff für ein umfangreiches Sachbuch zu diesem Thema. Doch bei der Einführung eines neuen Standards geht es nie allein um die technischen Spezifikationen, eine mindestens ebenso große Rolle spielen wirtschaftliche und industriepolitische Überlegungen.

Während in der Fachliteratur diese eng verbundenen Themenfelder trotzdem meist in unterschiedlichen Werken behandelt werden, verfolgt das Anfang 2015 auf Englisch erschienene Buch „Automotive Ethernet“ von Kirsten Matheus und Thomas Königseder einen ganzheitlichen Ansatz: Auf rund 200 Seiten schlagen die Autoren einen weiten Bogen von der historischen Entwicklung sowohl von Ethernet als auch von Bussystemen im Fahrzeug über die spezifischen technischen Eigenheiten von Automotive Ethernet bis hin zu dessen Auswirkungen auf den Entwicklungs- und Testprozess.

Die beiden BMW-Mitarbeiter Matheus und Königseder waren und sind maßgeblich an der Etablierung von Ethernet im Fahrzeug beteiligt. So verantwortete Königseder den Serienstart der ersten Ethernet-Verbindung in einem Fahrzeug. Matheus wiederum hat u.a. den Industrieverband OPEN Alliance (One Pair EtherNet) initiiert und geleitet sowie den Ethernet & IP @ Automotive Technology Day ins Leben gerufen. Als unmittelbar Beteiligte geben die Autoren tiefe Einblicke in die meist hermetisch abgeschottete Welt der E/E-Entwicklungsabteilungen und ihrem komplexen Beziehungsgeflecht zu Bauteileherstellern, Systemlieferanten und Wettbewerbern.

Ein kleiner Baustein wurde zum großen Stolperstein

Von den anfänglich großen Vorbehalten gegenüber Ethernet auch innerhalb von BMW erfährt der Leser ebenso wie von den zahlreichen Schwierigkeiten, die überwunden werden mussten. Bei der Suche nach einem geeigneten PHY etwa lehnte die Mehrzahl der im Jahr 2007 angesprochenen Halbleiterunternehmen die Anfrage ab – oder antwortete erst gar nicht. Und trotz verheißungsvoller EMV-Messergebnisse wäre die gesamte Ethernet-Entwicklung beinahe an einem einzigen, an sich völlig unspektakulären Baustein gescheitert: Die ursprünglich geplante Gleichtaktdrossel für den PHY wäre aus fertigungstechnischen Gründen teurer geworden als der gesamte PHY. Erst mit einer deutlich günstigeren Variante konnte das erforderliche Kostenziel schließlich doch noch erreicht werden.

Neben einer detaillierten Aufarbeitung der Entwicklungsgeschichte von Automotive Ethernet geht es in dem Buch aber auch immer wieder um grundsätzliche industriepolitische Strategien und Entscheidungen, wie etwa die Vermeidung von Monopol-Situationen, die Bildung von Allianzen oder die Rolle von Standardisierungsgremien. Der technische Grundlagenteil wiederum ist nach den Schichten des ISO/OSI-Modells gegliedert und beschäftigt sich neben der PHY-Ebene u.a. mit den Themen AVB, Sicherheit und VLAN, IP sowie Middleware und SOME/IP. Umfangreiche Quellenangaben am Ende jeden Kapitels belegen die wissenschaftliche Sorgfalt der Autoren.

Eine Eigenschaft von Automotive Ethernet heben Matheus und Königseder in ihrem Ausblick am Ende des Buches besonders hervor: seine Flexibilität, die sich aus der strikten Beachtung des Schichtenmodells ergibt. Auf diese Weise lassen sich einerseits neue Übertragungstechniken bis hin zu drahtlosen Verbindungen problemlos in bestehende Netze integrieren, und andererseits vorhandene Lösungen aus anderen Bereichen auch für Automotive-Anwendungen nutzen.

Buchvorstellung auf dem Automotive Ethernet Congress

Als Moderatorin des Automotive Ethernet Congress (4. bis 5. Februar in München) wird Matheus im Rahmen dieser Veranstaltung auch ihr Buch vorstellen und Fragen dazu beantworten. Das ausführliche Programm, das Anmeldeformular und alle weiteren Informationen zum Automotive Ethernet Congress sind auf der Konferenz-Webseite zu finden.