Automotive Ethernet Congress 2018 Die Reise geht weiter

Die Lücke schließen

Den zweiten Tag eröffnete Dr. Kirsten Matheus mit ihrer Keynote zu einem in Anbetracht der Diskussion um hohe Datenübertragungsraten eher ungewöhnlichem Thema – nämlich »10 Mbit/s-Ethernet – das fehlende Bindeglied für ein homogenes Fahrzeugnetzwerk«. Sie warf die Frage in den Raum:  »Wenn Sie die Chance hätten auf der grünen Wiese zu beginnen – und nicht einmal Tesla oder Tata sind dort gestartet – aber wenn, würden Sie tatsächlich zehn verschiedene Technologien für das Fahrzeugnetzwerk einsetzen?« Leichtes Kopfschütteln in den Reihen. Für Dr. Matheus ist es nicht die Frage, ob 10 Mbit/s-Ethernet zum Einsatz kommen soll oder nicht, sondern warum überhaupt noch CAN oder Flexray genutzt werden sollten. »Sie sitzen alle hier, weil Sie darüber nachdenken, Ihr Fahrzeugnetzwerk zu ändern«, gab sie die Frage an das Publikum weiter. »Never change a running System? Ich denke, dass wir an dieser Regel nicht länger festhalten können.« Warum nun aber 10 Mbit/s-Ethernet? Die Antwort ist sehr einfach. Denn bereits 90 Prozent der gesamten Fahrzeugnetzwerk-Kommunikation liegt unter 10 Mbit/s. Und 100 Mbit/s-Ethernet für derartige Bereiche  einzusetzen, ist weder Kosten- noch Energie-effizient. Fazit: 10 Mbit/s-Ethernet wird die Lücke mit zwei entscheidenden Vorteilen schließen – nämlich das einfache Phy-Design und die Multidrop-Möglichkeit.

AVB/TSN

Nach der Keynote folgte die Session AVB/TSN, die von Natalie Wienckowski, General Motors eröffnet wurde. Wienckowski ging zunächst kurz auf die Transformation der Fahrzeugarchitektur und die Beweggründe für den Einsatz von Automotive Ethernet ein, bevor sie die verschiedenen TSN-Standards und deren Support erläuterte. Im Anschluss zeigte ein Vortrag von Jaguar Land Rover, mit welchen Herausforderungen sich der OEM bei der Implementierung von TSN konfrontiert sah, sowie die technologische Unterstützung durch TTTech auf. 2015 hat JLR ein neues Infotainment-System entwickelt, das die AVB-Standards IEEE 802.1AS zur Zeitsynchronisation, IEEE 802.1Qav für das Forwarding und Queuing, IEEE 802.1Qat Stream Reservation (statisch) sowie IEEE 1722a nutzt. Was der Automobilhersteller daraus lernte, war zum einen, dass Ethernet sehr zuverlässig im Automobilbereich arbeitet. Weitere Ergebnisse: Verschiedene Traffic-Typen können das gleiche Netzwerk teilen, unterschiedliche Prioritäten können verschiedenen Traffic-Typen zugewiesen werden, Bandbreite, die durch Traffic mit hoher Priorität nicht genutzt wurde, lässt sich durch Traffic mit niedriger Priorität nutzen, IEEE-Standards wurden nicht für das Automotive-Umfeld geschrieben und der Einsatz eines neuen Netzwerks muss mit neuen Tools und Training einhergehen. TSN ist weitaus komplexer als AVB, so die Feststellung von Jaguar Land Rover. Viele IEEE-Standards lösen diverse Probleme, nicht alle sind davon notwendig. Support gibt es für niedrige Latenzanforderungen, Zuverlässigkeit, geplanten Traffic oder dynamische Konfiguration. Zusammenfassend ließ sich festhalten, dass Anforderungen an TSN werden von den gewünschten Fahrzeug-Features getrieben. Helge Zinner von Continental widmete sich dem Thema TS Traffic Shaping für deterministische Fahrzeugnetzwerke. Im Vergleich zu AVB beschränkt sich TSN nicht nur auf die Netzwerklänge, sondern vor allem auf die Topologie und den Querverkehr. So sollen Regelschleifen über Backbone-Topologien unterstützt werden, wie sie zukünftig für das automatisierte Fahren notwendig sein werden. Zinner gab neben der Motivation – Burst-Beseitigung sowie Bandbreiten- und Latenzgarantie – einen Überblick über die TSN Traffic Shaper Lösungen Qav, Qbv, Qch und Qcr. Insbesondere der asynchrone Traffic Shaper Qcr wird zukünftig eine wichtige Rolle spielen. Die Session wurde durch den Vortrag von Dr. Jörn Migge von RealTime-at-Work „Leistungsbewertung von Konfigurationsstrategie von Quality-of-Service-Protokollen.