Time Sensitive Networking in der Automobilindustrie
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Time Sensitive Networking in der Automobilindustrie
Mit zunehmender Automatisierung der Fahrzeuge und dem Übergang zu serviceorientierten Architekturen steigt der Bedarf nach zeitlich präziser Kommunikation im Bordnetz. Zur robusten Implementierung solch zeitsensitiver Netzwerke (Time Sensitive Networks) in die zukünftigen Fahrzeuge benötigen die Entwickler geeignete Mess- und Analysetechnik. TSN Systems und BEB Consulting & Coaching beschreiben die erforderlichen Werkzeuge und Prozessschritte.
DISRUPTIVE ENTWICKLUNGEN
Connectivity, elektrisches und automa tisiertes Fahren zwingen die Automobil industrie zu gewaltigen Veränderungen, und an manchen Stellen muss sie sich neu erfinden. Letztlich sind alle Bereiche des Fahrzeugs von diesen Veränderungen
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betroffen, aber die Elektrik/Elektronik erfährt die deutlichsten Einschnitte. Einerseits kommen die heutigen E/EArchitekturen (EEA) infolge der genann ten Herausforderungen an ihre Leistungs grenzen. Andererseits erfordert der Über gang zum automatisierten Fahren neue Lösungsansätze bei der Absicherung,
© TSN Systems
AUTOREN
Dipl.-Phys. Jürgen Scheuring ist CEO der TSN Systems GmbH in Fulda.
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Bernhard ist CEO von BEB Consulting & Coaching in Alsbach-Hähnlein.
da die Variantenvielfalt nicht mehr mit herkömmlichen Validierungsansätzen abgedeckt werden kann. Nahezu alle Hersteller verfolgen den Wechsel von den heutigen Domain-Architekturen (DA) hin zu serviceorientierten Architekturen (SoA). Ein wesentlicher Treiber hierfür sind die erweiterten Anforderungen zur
Kommunikationssicherheit für die Funk tionen des Automatisierten Fahrens (AD), da hier verlorene oder nicht rechtzeitig erfolgte Information zu fatalen Konse quenzen bis zum Verlust von Menschen leben führen kann. ANPASSUNGSDRUCK AUF DIE E /E-ARCHITEKTUR
In den zurückliegenden Jahrzehnten hat sich der Funktionsumfang und mit ihm die Anzahl der Steuergeräte im Auto mobil kontinuierlich erhöht. Die Kom plexität der EEA stieg enorm, als Über tragungsmechanismen findet sich oft ein Mix aus LIN, CAN, MOST, Flexray, Ethernet. Die zunehmende Konnektivität der Fahrzeuge bei gleichzeitig steigen der Leistungsfähigkeit der Cloud wird zwar dazu führen, dass zukünftig Ser vices und Rechenkapazität aus dem Fahrzeug in diese verlagert werden. Der Druck auf die Leistungsfähigkeit der In-Vehicle(IV)-Kommunikation wird dennoch steigen. Die Redundanzforde rungen, die ab SAE-Level 3 aus Sicher heitsgründen zu erfüllen sind sowie die vollständige Integration des Fahrzeugs in das IoT sind nur zwei Beispiele dafür. Software- und Featureupdates im Feld sind eine weitere zentrale Anforderung an die Architekturentwicklung. Die OEMs reagieren auf den Verände rungsdruck, indem sie ihre heutigen DA Schritt für Schritt in SoA überführen. Am Ende dieses Prozesses werden die SoA aus einer kleinen Anzahl leistungs fähiger Zentralrechner bestehen, die über hochperformante, zuverlässige und zeitsensible Datenleitungen mit soge nannten Zonenrechnern verbunden sind, an die die Sensoren und Aktuator
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