Ruetz System Solutions Zuverlässiger Datenverkehr

Wolfgang Malek: » Für die Realisierung von neuen Fahrerassistenzsystemen halten zunehmend mehr Kameras, Radar- und Laser-Sensoren Einzug ins Fahrzeug.«

Die Anforderungen an Datennetze im Fahrzeug bezüglich Zuverlässigkeit und Compliance sind hoch. Zudem erweitern sich ständig die Anwendungen in Anzahl und Funktion und damit auch die Technologien hinter den Netzwerken wie beispielsweise CAN, Ethernet, MOST und USB. Ein immer beliebterer Lösungsansatz, um die geforderte Qualität sicherzustellen, ist das „Test House as a Service“, d.h. das ausgelagerte Testlabor für Autohersteller oder Zulieferer.

Aufgrund der ungleichen Anforderungen einzelner Domänen an die Fahrzeugelektronik kommen in Fahrzeugen unterschiedliche Technologien zur Datenübertragung zum Einsatz. Hinzu kommen modulare Fahrzeugbaukästen und die stetige Kostenoptimierung. Das Resultat sind sehr komplexe Netzwerke mit hohen Datenaufkommen, strengen Anforderungen an die zeitliche Bereitstellung der Daten sowie strikte Forderungen an die Robustheit beziehungsweise Fehlertoleranz der Datenbussysteme. Ein erfolgreicher Serienanlauf von Fahrzeugprojekten erfordert bereits bei heutigen Fahrzeugnetzwerken qualifiziertes Spezialwissen, erprobte Methoden und strukturierte Prozesse. Und die aktuellen Trends zeigen, dass die Anforderungen noch weiter steigen werden.

Steigende Anforderungen

Ein Aspekt ist die Sicherheit beispielsweise für die Fahrerassistenz. Für die Realisierung von neuen Fahrerassistenzsystemen halten zunehmend mehr Kameras, Radar- und Laser-Sensoren Einzug ins Fahrzeug. Daraus resultiert eine höhere Anforderung an die Datenbussysteme bezüglich der Bandbreite und eines echtzeitnahen Datentransportes.
Ein sehr gewichtiger Bereich ist die Konnektivität. Betrachtet man die Integration von Geräten der Unterhaltungselektronik, so sind zum einen die unterschiedlichen Entwicklungszyklen der Konsumelektronikwelt und der Fahrzeugprojekte in Einklang zu bringen. Zum anderen nehmen Hersteller der Konsumelektronikwelt keine Rücksicht auf Fahrzeugprojekte und selbst innerhalb des Konsumelektronikbereiches basieren die Geräte auf unterschiedlichen Betriebssystemen. Eine weitere Herausforderung stellt die Synchronisation von Updates der Konsumelektronikgeräte- und der Fahrzeug-Software dar. Auch sind Technologien aus der IT-Welt wie Ethernet und USB nicht einfach in das Auto übertragbar - aufwändige Anpassungen an die raue Fahrzeugumgebung sind notwendig. Ein nicht zu unterschätzender psychologischer Effekt ist, dass Nutzer von Unterhaltungselektronik eine wesentlich höhere Fehlertoleranz an den Tag legen als Autofahrer und Insassen. Die Herausforderung besteht darin, die größere Fehlerrate der Konsumelektronikgeräte mit den hohen Qualitätsansprüchen im Auto zu vereinbaren.
Auch im Bereich Online- und Daten-Backend-Dienste wie der Cloud sind die Aufgaben vielfältig, beispielsweise bei Apps, die online auf Fahrzeugfunktionen zugreifen und diese steuern. Außerdem steigen bei IP-basierten Netzwerken die Anforderungen bezüglich Datensicherheit. Weitere Themen sind die Verlagerung von Fahrzeugfunktionen in die Cloud sowie länderspezifische Online-Services und Informationsangebote der Automobilhersteller.
Darüber hinaus lassen die aktuell diskutierten, alternativen Antriebskonzepte und auch die Kohlendioxid-Reduktion die Anforderungen stark ansteigen. So ist etwa die Hochvolt-Schnell-Ladung von Batteriesystemen für Elektrofahrzeuge ein anstehendes Thema. Auch muss der Stromverbrauch der Steuergeräte im Fahrzeugbetrieb optimiert werden. Weitere Optimierungen verlangen die Funktionen hinsichtlich Stand-by- und Ruhe-Strom. Ein zusätzlicher Aspekt ist die verbrauchsoptimierte Routen-Planung, zu der die entsprechenden Daten benötigt werden.

Test House as a Service

Um diese komplexen Anforderungen und Zusammenhänge zu beherrschen, ist eine immer stärkere Spezialisierung der Projektpartner notwendig. Neben detaillierten Systemspezifikationen wird zunehmend auch eine stärke Spezialisierung der einzelnen Projektpartner auf ihre Kernkompetenzen verlangt. Der Automobilhersteller erwartet prinzipiell von seinen Tier-1-Lieferanten, dass je Entwicklungsmeilenstein Steuergeräte mit vereinbarten Features geliefert werden, damit er die für den Endkunden erlebbare Funktion testen kann. Der Lieferant möchte effizient sein und implementiert daher möglichst viele Features in seine Steuergeräte. Ein unabhängiges Test-Haus dagegen hat den Vorteil, dass es seine Anstrengungen auf einen standardisierten Testprozess mit abgestimmtem Tooling bei hohem Automatisierungsgrad und hoher Fehlererkennungsrate konzentrieren kann.
Während Test-Dienstleister in der Vergangenheit vorwiegend als verlängerte Werkbank des Automobilherstellers tätig waren, hat sich für Ruetz System Solutions das Modell „Test House as a Service“ als passende Antwort für die steigenden Anforderungen und vielfältigeren Themenfelder herauskristallisiert. Was sich vor etwa zwei Jahren als Tendenz andeutete, hat das Test-Haus seitdem als komplette Testlabor-Lösung zum Einsatz vor Ort beim Autohersteller und Zulieferer spezifiziert und weiter verfeinert, um den Ansprüchen gerecht zu werden. Das Modell stützt sich dabei auf erprobte Methoden und strukturierte Prozesse. Zur Absicherung steht ein „Test Development Kit“ zur Verfügung.
Inhalt des Testlabors ist ein kompletter Test-Baukasten zur Absicherung aller ISO/OSI-Schichten. Möglich ist damit die vollständige Absicherung von MOST-basierten Steuergeräten über alle Schichten bis hin zur Compliance-Prüfung. Weitere Testfunktionen dienen der Absicherung anderer Datenbussysteme sowie der funktionalen Absicherung von Online-Diensten als auch der Absicherung von auf iOS- und Android-basierten Apps, die auf Fahrzeugfunktionen zugreifen. Mit dem Testlabor steht den Autoherstellern auch eine hochwertige Lösung für Task Forces zur Verfügung, was vor allem in zeitkritischen Projekten entscheidend sein kann. Immer wieder suchen Standards außerhalb des Autos ihren Weg in das Fahrzeug. Auch hier setzt das Test-Haus an, indem es Datenbussysteme auf ihre Tauglichkeit für Automotive prüft und evaluiert.

Wolfgang Malek ist Geschäftsführer der Ruetz System Solutions GmbH