Was OTA-Update-Lösungen im SDV-Zeitalter leisten müssen

Einführung in die Folge

SANJAY: Willkommen zu einer weiteren Folge von „ Driving Innovation “, einem Podcast, in dem wir über Technologien und Lösungen sprechen, die der Automobilindustrie den Übergang zu softwaredefinierten Fahrzeugen ermöglichen. Mein Name ist Sanjay Khatri, Produktleiter bei Sonata. Sonatus hat kürzlich ein E-Book mit dem Titel „Was OTA-Update-Lösungen im SDV-Zeitalter leisten müssen“ veröffentlicht. Das E-Book befasst sich damit, wie sich OTA-Update-Lösungen in diesem neuen Zeitalter der softwaregesteuerten Fahrzeuge weiterentwickeln müssen. In dieser Folge werde ich gemeinsam mit meinem Kollegen Jaime Alcantara wichtige Themen aus diesem E-Book erörtern.

Hintergrundinformationen zur OTA-Branche

SANJAY: Laut einer Studie von SBD Automotive sind zwei von drei Fahrzeugen, die in den USA, China und Europa verkauft werden, OTA-fähig. Das sind 180 Millionen Fahrzeuge. Und bis zum Ende dieses Jahrzehnts wird diese Zahl auf eine halbe Milliarde Fahrzeuge ansteigen. Das bedeutet, dass OTA-Updates nicht nur ein „nettes Extra“ sind, sondern eine Notwendigkeit. Vor allem, da Autos immer softwarefähiger werden und über weitaus mehr Funktionen verfügen, die digital gesteuert und somit per Software konfigurierbar sind.

Und die Automobilindustrie muss sich davon lösen, lediglich Navigationskarten zu aktualisieren oder gelegentlich Fehler zu beheben, und stattdessen in der Lage sein, umfassende Updates und Upgrades der Fahrzeugfunktionalität bereitzustellen, um völlig neue Fahr- und Benutzererlebnisse zu schaffen. Und um zu erörtern, was dies für eine OTA-Update-Lösung bedeutet, möchte ich meinen Kollegen Jaime Alcantara, Senior Product Manager, hinzuziehen, der für das Produkt „Updater“ verantwortlich ist. Jaime, herzlich willkommen im Podcast.

JAIME: Ja, danke für die Einladung, Sanjay.

SANJAY: Danke. Schön, dass du wieder da bist.

JAIME: Ja, es ist toll, hier zu sein.

SANJAY: Ja. Wie ich bereits in der Einleitung erwähnt habe, verändert sich die Landschaft. Autos sind zunehmend softwarefähig. Es wird viel mehr Updates geben, vielleicht sogar monatliche oder wöchentliche Updates. Und OTA-Lösungen gibt es nun schon seit über einem Jahrzehnt. Warum brauchen wir noch eine weitere OTA-Lösung?

Warum ein neuer Ansatz für OTA erforderlich ist

JAIME: Weißt du, Sanjay, mit der Einführung softwaredefinierter Fahrzeuge führen wir auch neue Arten von Steuergeräten ein, die es zuvor noch nicht gab. Jetzt sprechen wir sowohl von Hochleistungscomputern als auch von klassischen Steuergeräten. Diese verfügen über sehr komplexe und umfangreiche Betriebssysteme, die den Zugang zu neuen Software-Ressourcen ermöglichen. Wir sprechen nicht mehr nur von Firmware. Jetzt geht es um Firmware, Container, Hypervisoren, Anwendungen, Richtlinien und Konfigurationen. All das muss verwaltet werden. Und die Verwaltung muss ganz anders erfolgen als früher bei Updates für IVI oder ADAS.

Ablauf über eine einzige Benutzeroberfläche

SANJAY: Sie aktualisieren also jetzt nicht nur einige wenige Komponenten im Fahrzeug, sondern, wie Sie wissen, das gesamte Fahrzeug. Sie führen neue Arten von Software ein, nicht nur Firmware. Das klingt nach einer Menge Komplexität. Was leistet Updater also, um diese Komplexität zu bewältigen?

JAIME: Wissen Sie, Updater bietet den Benutzern eine zentrale Oberfläche, über die sie diese Ressourcen und alle künftig hinzukommenden Ressourcen verwalten können. Über Updater können Sie also die Aktualisierung der Firmware Ihres klassischen IVI-Systems auslösen, aber auch die darin enthaltenen Container oder die Betriebssysteme ansprechen, die auf Hypervisoren in anderen Hochleistungscomputern laufen, wie beispielsweise in den Domänen „Body“ oder „Central Gateway“.

Lückenlose Rückverfolgbarkeit

SANJAY: Okay, also eine zentrale Übersicht – eine einheitliche Benutzeroberfläche – zur Verwaltung aller Arten von Steuergeräten und aller Arten von Software-Assets. Was bietet Updater noch, um die Aktualisierungsprozesse zu vereinfachen?

JAIME: Ja, das ist eine gute Frage. Updater verfügt also über eine sehr wichtige Funktion, nämlich die Rückverfolgbarkeit. Richtig. Wenn OEM-Ingenieure ein Update bereitstellen, besteht eine ihrer größten Herausforderungen darin, Fehler zu beheben, falls etwas schiefgeht. Mit Updater bringen wir daher unsere Rückverfolgbarkeitsfunktionen ins Spiel, was bedeutet, dass während des gesamten Update-Prozesses sehr präzise Rückverfolgbarkeits-IDs gesetzt werden. Und zwar auf dem gesamten Weg von der Cloud über das Fahrzeug bis hin zu den einzelnen Steuergeräten und den darin ablaufenden Prozessen. Dadurch erhalten OEM-Ingenieure Zugriff auf eine Reihe von Tools zur Fehlerbehebung und zum Debugging potenzieller Engpässe oder Fehler und können das Problem viel schneller eingrenzen.

Intelligente Delta-Updates

SANJAY: Sie sprechen also von einer einzigen, einheitlichen Schnittstelle zur Verwaltung aller Fahrzeug-Updates über verschiedene Arten von ECUs, MCUs und unterschiedliche Softwarekomponenten hinweg. Ich kann mir durchaus vorstellen, wie das die Komplexität verringert. Was bietet „Updater“ noch, um den Prozess wesentlich effizienter und zuverlässiger zu gestalten?

JAIME: Ganz am Anfang hast du davon gesprochen, dass OEMs möglicherweise damit beginnen werden, Updates monatlich oder sogar wöchentlich bereitzustellen, richtig? Wenn wir das im Zusammenhang mit einem IVI- oder einem ADAS-ECU-Update betrachten, sprechen wir hier von vielen Gigabyte. Es geht sogar um Dutzende von Gigabyte, die wöchentlich bereitgestellt werden könnten. Natürlich will das kein Automobilhersteller. Die Mobilfunkkosten würden exponentiell steigen. Wir müssen uns also intelligente Lösungen überlegen, um den Automobilherstellern dabei zu helfen, den Speicherbedarf dieser Updates zu reduzieren.

Und genau hier kommen Delta-Updates ins Spiel. Delta-Updates sind eine Methode, um den Speicherbedarf dieser Binärdateien zu minimieren. Doch die Binärdateien sind sehr unterschiedlich. Manchmal handelt es sich um komplette Betriebssysteme, manchmal um Container. Daher gibt es viele verschiedene Delta-Algorithmen, die wir einsetzen können und die für diese Art von Assets optimiert sind. Das Besondere an Updater ist, dass es genau weiß, welcher Algorithmus auf jedes dieser Assets angewendet werden muss, um den Speicherbedarf des gesamten Updates zu optimieren.

Cloud-native Bereitstellung und Testläufe

SANJAY: Im Grunde geht es um eine Art intelligente Komprimierung – wenn man so will – der Updates, um die Größe der zu aktualisierenden Pakete zu minimieren. Sowohl im Mobilfunknetz als auch im WLAN-Netz.

JAIME: Genau. Ja.

SANJAY: Ich kann mir auch vorstellen, dass es im Fahrzeug immer mehr Software gibt, die ständig aktualisiert wird. Man möchte daher auch eine Art Cloud-native Entwicklungs- und Bereitstellungspipeline nutzen, die den gesamten Weg von der Cloud bis zum Fahrzeug abdeckt. Was bietet Updater hierfür?

JAIME: Richtig. Wir beobachten also auch all diese Trends in der Automobilindustrie, und ein derzeit sehr wichtiger und bemerkenswerter Trend ist der „Shift Left“ im V-Zyklus. Das bedeutet, dass die OEMs versuchen, alle ihre Maßnahmen im Zusammenhang mit dem OTA-Update-Prozess zu simulieren und zu validieren, bevor sie das Update tatsächlich auf die Fahrzeuge ausrollen. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, das Update tatsächlich auf unsere virtuelle Fahrzeugflotte auszurollen. Updater unterstützt dies und ermöglicht es Ihnen, fehlende Abhängigkeiten abzustimmen, Fahrzeuge zu kennzeichnen, die möglicherweise von diesem Update ausgeschlossen sind, und dies frühzeitig zu erkennen. Und nicht nur das: Updater verfügt auch über sogenannte „Dry-Run“-Funktionen. Das ist eine super coole Funktion, denn damit können Sie die Auswirkungen des Updates in Bezug auf Kosten, Bandbreitennutzung und betroffene Standorte sehen und erhalten einen vollständigen Bericht über die Auswirkungen Ihrer Kampagne, bevor Sie diese tatsächlich ausrollen. So können Sie einige Einstellungen der Kampagne anpassen. Wenn Sie beispielsweise ein sehr umfangreiches Update über ein Mobilfunknetz bereitstellen wollen und dann die Kosten sehen, überlegen Sie es sich vielleicht noch einmal und nutzen WLAN als sekundären Kanal.

Vorausschauendes Abhängigkeitsmanagement

SANJAY: Ach so, verstehe. Es klingt auch so, als könntet ihr durch diesen Testlauf in der Cloud potenzielle Kundenprobleme schon im Vorfeld vermeiden, sodass die Kunden am Ende beispielsweise nicht mit einem unbrauchbaren Auto dastehen.

JAIME: Richtig. Und bei diesem Testlauf kommt tatsächlich unser Software-Abhängigkeitsmanagement zum Einsatz, was bedeutet, dass jedes Artefakt – möglicherweise abhängig von einer bestimmten Hardware- und Softwareversion – nicht nur in diesem bestimmten Steuergerät, sondern im gesamten Fahrzeug zum Tragen kommt.

Wenn die OEM-Ingenieure diese Abhängigkeiten definieren, führt der Testlauf die Simulation für jedes einzelne betroffene Fahrzeug der Flotte durch und prüft, ob diese Abhängigkeiten erfüllt sind.

Einhaltung von Cybersicherheitsvorschriften

JAIME: Verstehe. Nun, wir haben noch nicht über das offensichtliche Problem gesprochen, nämlich die Sicherheit. Es liegt auf der Hand, dass mit der zunehmenden Zahl vernetzter Fahrzeuge und Software-Updates auch die Möglichkeiten für böswillige Akteure, Malware, Hackerangriffe und dergleichen zunehmen. Was unternimmt Updater in dieser Hinsicht?

JAIME: Das ist uns also sehr wohl bewusst. Insbesondere die OTA-Pipeline gehört zu den Mechanismen, die man so gut wie möglich vor böswilligen Akteuren absichern möchte. Um dies zu erreichen, möchten wir auch die OEMs und deren Einhaltung von UN-Vorschriften wie UNECE 155 und UNECE 156 unterstützen. Zu diesem Zweck halten wir alle internationalen Standards ein. Wir orientieren uns am Uptane-Sicherheitsframework. Wir erfüllen die Normen ISO 24089 und ISO 21434, wodurch wir alle Nachweise liefern können, die OEMs benötigen, um diese Vorschriften einzuhalten.

Zusammenfassung und Schlusswort

SANJAY: Verstanden. Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass sich die Anforderungen an OTA-Updates seit den Anfängen, als die OEMs erstmals solche Updates durchführten, dramatisch verändert haben. Wir führen viel häufigere Updates durch. Es gibt verschiedene Arten von Assets. Man wünscht sich mehr Vorhersehbarkeit und mehr Kosteneffizienz. Und Updater bietet dafür eine Vielzahl von Features und Funktionen. Ich vermute, das Publikum würde dennoch fragen: Warum brauchen wir noch eine weitere OTA-Lösung? Wie würde die Antwort darauf lauten?

JAIME: Ja, das ist eine tolle Frage. Und ich denke, es gibt zwar viele großartige Lösungen auf dem Markt, aber die gibt es schon eine ganze Weile, und sie müssen ihre Systeme schrittweise aktualisieren, um dem Wandel im Bereich der SDVs gerecht zu werden. Wir haben einen anderen Ansatz gewählt. Wir fangen tatsächlich ganz von vorne an. Von Grund auf. Das hat es uns ermöglicht, ein brandneues Tool zu entwickeln, das den Anforderungen von SDVs voll und ganz gerecht wird.

SANJAY: Verstehe, okay, so lässt sich das gut ausdrücken. Es handelt sich also gewissermaßen um eine speziell für das SDV-Zeitalter entwickelte Lösung, wie der Titel des E-Books schon andeutet. Vielen Dank, Jaime. Danke, das war sehr aufschlussreich. Und wir freuen uns darauf, dich wieder bei „ Driving Innovation “ begrüßen zu dürfen.

JAIME: Danke, Sanjay. Es war mir eine Freude, hier zu sein. Vielen Dank.

SANJAY: Damit sind wir am Ende dieser Folge des „ Driving Innovation “-Podcasts angelangt. Wenn Sie weitere Informationen zu den heute besprochenen Themen erhalten möchten, empfehle ich Ihnen, das E-Book unter Sonatus.com herunterzuladen. Bleiben Sie auch weiterhin auf dem Laufenden und hören Sie sich weitere Folgen von „ Driving Innovation “ an, in denen wir weiterhin über Technologien und Lösungen sprechen werden, die die Branche in Richtung softwaredefinierter Fahrzeuge voranbringen.