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Sind wir bereit für die Zukunft?

15. Mai 2019, 07:51 Uhr   |  Von Dr. Kirsten Matheus, BMW

Sind wir bereit für die Zukunft?
© BMW

Beispielhafte schematische Darstellung der Steuergeräteplatzierung. Jede Farbe der 101 hervorgehobenen ECUs steht für eine eigene Kombination an Kommunikationstechnologien in dem Steuergerät.

Wie die fahrzeuginterne Kommunikation die Entscheidungen für eine nachhaltige E/E-Architektur beeinflusst.

Die harte Währung eines Automobilherstellers sind Herstellungskosten, Arbeitskräfte und Komponenten. Opportunitätskosten oder Kosten, die z.B. durch Entwicklungsaufwand, Komplexität der E/E-Architektur entstehen, sind diffiziler in der Bewertung und entsprechend schwieriger zu berücksichtigen. Auch das fahrzeuginterne Kommunikationsnetzwerk ist eines dieser typischen Elemente, welches vor allem anhand seiner Hardware-Kosten bewertet wird. Dabei unberücksichtigt bleiben die Komplexität, die es der E/E-Architektur auferlegt, sowie seine Fähigkeit, die Entwicklung von Autos und die Art von Funktionen, die verkauft werden können, grundlegend zu beeinflussen. Dieser Artikel diskutiert die Auswirkungen der Wahl von IVN-Technologien (In-Vehicle Networking) auf die E/E-Architektur und die Systemkosten.

Bild 1 zeigt ein Beispiel für die Platzierung von Steuergeräten (ECUs) und Sensoren und deren Kommunikationsverbindungen für ein realistisches High-End-Fahrzeug. In dem Bild sind 101 ECUs farblich hervorgehoben. Jede Farbe repräsentiert eine der 26 vorkommenden Kombinationen der sieben berücksichtigten Kommunikationstechnologien in den ECUs; 30 % der ECUs haben dabei mehr als einen Kommunikationsanschluss. Es gibt 80 (Teil-)Netzwerke und rund 1 km Kommunikationskabel. Auch wenn weder die Anbindungen aller Einheiten im Auto noch alle verwendeten Netzwerktechnologien gezeigt werden, reicht ein Blick auf das Bild aus, um die Komplexität zu erfassen, mit der die Automobilhersteller bei diesem traditionellen ECU- und signalbasierten Architekturansatz konfrontiert sind.

Dieser Ansatz funktioniert – ohne Zweifel. Autos mit dieser Architektur fahren heute sicher durch die Straßen. Jahrelange Erfahrung ließ die Automobilhersteller mit den Anforderungen wachsen. Dies gilt auch für das fahrzeuginterne Netzwerk. Es begann mit isolierten Kommunikationsanforderungen für wenige Anwendungen, insbesondere für die Diagnose. Anschließend wurden auf Basis funktionaler Anforderungen neue Kommunikationstechnologien in separaten Netzwerken eingeführt. Dann wurden Gateways zwischen einzelnen Netzwerken implementiert, um eine breitere Kommunikation zwischen den Steuergeräten zu ermöglichen, was schließlich zu dem heute üblichen domänenzentrierten Aufbau bestehend aus vielen (Teil-)Netzwerken führte.

Aber wie gut ist dieses organisch gewachsene Netzwerk geeignet, den Anforderungen der digitalisierten Zukunft gerecht zu werden? Wie schnell kann ein solches System angepasst, geändert, verbessert oder repariert werden? Wie schnell ermöglicht ein solches System die Einführung neuer Features und Funktionen für den Kunden? Wie gut integriert es sich in ein Netzwerk, das weit über den physischen Körper eines Autos hinausgeht?

Matheus_Kirsten19 BMW
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Dr. Kirsten Matheus, BMW

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2. Mehr als nur inkrementelle Verbesserungen
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