Realisierung zukunftssicherer Architekturen für softwaredefinierte Fahrzeuge

Überblick über das Whitepaper

SANJAY: Willkommen zu einer weiteren Folge von „ Driving Innovation “, dem Podcast, in dem wir über Technologien und Lösungen sprechen, die der Automobilindustrie den Übergang zu softwaredefinierten Fahrzeugen ermöglichen. Mein Name ist Sanjay Khatri. Was haben moderne Rechenzentren mit der Zukunft der Mobilität zu tun? Die kurze Antwort lautet: sehr viel. Das aktuelle Whitepaper von Ward’s Auto, gesponsert von Sonatus, mit dem Titel „Realizing Future Proof Architectures for Software-Defined Vehicles“ (Zukunftssichere Architekturen für softwaredefinierte Fahrzeuge realisieren) erläutert, wie die Automobilindustrie aus den Erfahrungen beim Übergang von veralteten, hardwareorientierten Rechenzentren zu modernen, softwaredefinierten Plattformen lernen kann. Plattformen, die mittlerweile eine unglaubliche Vielfalt an innovativen und kritischen Anwendungen und Diensten unterstützen.

Herausforderungen in der Automobilindustrie und der Bedarf an SDVs

Die Automobilindustrie steht am Scheideweg und hat mit Fahrzeugarchitekturen zu kämpfen, die nicht geeignet sind, den sich rasch wandelnden Anforderungen und Erwartungen der Verbraucher gerecht zu werden, die es gewohnt sind, von ihren vernetzten digitalen Geräten ständig neue Funktionen und Erlebnisse zu erhalten. Und seien wir ehrlich: Moderne Fahrzeuge ähneln digitalen Geräten insofern, als sie zunehmend vernetzt und mit fortschrittlichen Technologien mit digitalen Funktionen ausgestattet sind. Hier kommt das softwaredefinierte Fahrzeug ins Spiel. Ein revolutionärer Ansatz für die Architektur von Fahrzeugen und deren elektrischen und elektronischen Systemen, bei dem moderne Rechen- und Netzwerktechnologien zum Einsatz kommen und die Software von der zugrunde liegenden Hardware entkoppelt ist. All dies macht es wesentlich einfacher und kosteneffizienter, kontinuierlich und dynamisch neue Fahr- und Benutzererlebnisse per Software hinzuzufügen, anstatt noch mehr Hardwarekomponenten und schwere Kabelbäume zu verbauen.

Vergleich mit der Umstellung auf softwaredefinierte Rechenzentren (SDDC)

Diese Entwicklung spiegelt den Wandel wider, den wir in Rechenzentren beobachtet haben, wo die zugrunde liegende Hardware-Infrastruktur von der darauf laufenden Software abstrahiert wurde. Das Ergebnis ist eine explosionsartige Zunahme vielfältiger Anwendungen in allen Bereichen: Fertigung, Unternehmens-IT, Bank- und Finanzwesen, soziale Medien, IoT und in jüngerer Zeit auch groß angelegte „ AI “, um nur einige zu nennen.

Der Bedarf an flexiblen Grundlagen für SDV

Ebenso kann das SDV, das auf einer flexiblen und dynamisch aktualisierbaren Grundlage aufgebaut ist, als Plattform für Innovationen im Automobilbereich dienen, die das nächste Kapitel in der Zukunft der Mobilität prägen werden.

Wichtige Erkenntnisse aus der Umstellung auf SDDC

Das Whitepaper beleuchtet wichtige Erkenntnisse aus dem Übergang zu modernen, softwaredefinierten Rechenzentren, die auf die nächste Generation von Automobilplattformen übertragen werden können. Dadurch wird es für OEMs einfacher und kosteneffizienter, den sich rasch wandelnden Anforderungen von Verbrauchern, Wettbewerbern und Regulierungsbehörden gerecht zu werden. Erstens ist die Abstraktion der Hardware von der Software entscheidend, um sicherzustellen, dass OEMs kontinuierlich an innovativen neuen Funktionen und Verbesserungen arbeiten können – selbst während die Hardware noch entwickelt wird –, da die Vorlaufzeiten für Automobilhardware deutlich länger sind als bei der Softwareentwicklung. Zweitens ermöglicht die Virtualisierung von Hardware-Ressourcen – ein Grundpfeiler moderner Rechenzentren – den OEMs, einige der im Laufe der Jahre immer zahlreicher gewordenen „Black Boxes“ zu konsolidieren, wodurch Kosten gesenkt und Updates sowie Wartungsarbeiten über den gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs hinweg optimiert werden. Das Ressourcen-Pooling – ein weiteres Merkmal moderner Rechenzentren – ermöglicht es den OEMs in Verbindung mit der Virtualisierung, Ressourcen dynamisch je nach Anwendungspriorität und Bedarf zuzuweisen, wodurch sich verschiedene Arten von sicherheitskritischen und nicht sicherheitskritischen Anwendungen optimal und zuverlässig ausführen lassen. Schließlich sorgt die Fähigkeit zur Automatisierung und Orchestrierung von Softwareprozessen im Fahrzeug für eine weitere Dimension an Flexibilität und Effizienz, da Aufgaben wie Netzwerkmanagement, Datenerfassung, Fahrzeugdiagnose und Updates zur Leistungsoptimierung einfach aus der Ferne überwacht, konfiguriert und automatisiert werden können.

Erkenntnisse, die auf die SDV-Architektur übertragen wurden

Das Whitepaper beschreibt anschließend, wie diese Erkenntnisse und Prinzipien softwaredefinierter Rechenzentren in einer SDV-Architektur umgesetzt werden können. Fahrzeugnetzwerke müssen als softwaredefinierte Netzwerke unter Verwendung moderner, Ethernet-basierter Technologien konzipiert werden, bei denen die Steuerungs- und Datenebenen voneinander getrennt sind, um die Konfigurierbarkeit und Anpassungen zu vereinfachen, wenn Fahrzeuge um neue Funktionen erweitert werden. Software-definiertes Computing wird mithilfe leistungsstarker Steuergeräte (ECUs) umgesetzt, auf denen virtuelle Maschinen und Container laufen, die Cloud-native CI/CD-Pipelines ermöglichen und so eine schnellere Entwicklung und Bereitstellung neuer Softwarefunktionen gewährleisten. Selbst die über mehrere Steuergeräte in der E/E-Architektur des Fahrzeugs verteilten Speicher können mithilfe von netzwerkweit gemeinsam genutzten Speichern und fahrzeuginternen Datenbanken softwaregesteuert verwaltet werden, was die Speicherung und den Abruf von Fahrzeugdaten verbessert. Das Endergebnis einer softwaregesteuerten Architektur dieser Elemente der Fahrzeuginfrastruktur besteht darin, dass OEMs sehr große Flotten zu jedem Zeitpunkt des Fahrzeuglebenszyklus effizienter aus der Ferne verwalten und aktualisieren können, unter anderem durch Automatisierung.

Unterschiede im Automobilbereich

Das Whitepaper räumt zudem ein, dass sich der Automobilkontext in mehrfacher Hinsicht von Rechenzentren unterscheidet, was bei der Architektur im Hinblick auf softwaregesteuerte Konfigurierbarkeit berücksichtigt werden muss. Das Automobil ist nicht nur ein System aus Systemen, sondern auch ein eingebettetes Gerät, das sicherheitskritische Funktionen erfüllt, nämlich sicheres und zuverlässiges Fahren. Das Whitepaper enthält Empfehlungen für den Automobilbereich in Bezug auf Sicherheit, Schutz und Zuverlässigkeit. In diesem Sinne kommt es zu dem Schluss, dass SDVs nicht einfach als moderne Rechenzentren auf Rädern betrachtet werden sollten, sondern vielmehr als intelligente Edge-Rechenzentren, die sowohl die Eigenschaften einer Softwareplattform als auch die eines speziell für diesen Zweck entwickelten Edge-Geräts aufweisen.

Zusammenfassung

Das war eine kurze Zusammenfassung des Whitepapers zur Umsetzung zukunftssicherer SDV-Architekturen. Ich empfehle Ihnen, das Whitepaper herunterzuladen, um ein tieferes Verständnis für die in dieser Folge behandelten Themen zu erlangen. Freuen Sie sich auf weitere Einblicke in die Zukunft der Automobiltechnologie und die Entwicklung hin zum SDV in den kommenden Folgen des „ Driving Innovation “-Podcasts.