SofDCar

Software-Defined Car (SofDCar) Software-getrieben von Embedded Systems bis in die Cloud für Entwicklung und Betrieb

Motivation und Umfeld

In Fahrzeugen sind heute teilweise über 100 Steuergeräte verbaut und die Tendenz ist weiter steigend, da die Aufgaben und Funktionen der elektronischen Systeme und ihrer Architektur weiter zunimmt [1]. Diese Architektur soll gleichzeitig aber beherrschbar bleiben und eine kontinuierliche Integration ermöglichen. Dann können Funktionen eines Fahrzeugs zu jedem Zeitpunkt seines Lebenszyklus - der bis zu 20 Jahre betragen kann - aktualisiert werden [3].
Over-The-Air (OTA)-Updates und das Redeployment von sicherheitskritischen Funktionen in der Cloud bringen neue Herausforderung und Möglichkeiten für Wertschöpfungskette und Zulassung mit sich. So sieht die UNECE-Regulierung zur Cybersicherheit, die in der EU ab 2022 für alle neuen Fahrzeugtypen verbindlich wird, eine neue Zertifizierung für sicherheitskritische Funktionen die durch Softwareupdates beeinflusst werden vor [1]. Dies erfordert neue Prozesse und Methoden zur Analyse der Auswirkungen von Änderungen innerhalb variantenreicher Flotten, wie auch für die Verifikation und Validierung der Updates.

Zielsetzung

Das Ziel von SofDCar ist, die Elektronik- und Softwarearchitektur im Fahrzeug sowie die zugehörigen Entwicklungsmethoden und -Prozesse grundlegend zu verändern und neue zu entwickeln, um die schnell voranschreitende Digitalisierung im automotive Umfeld positiv zu gestalten [1]. Es soll z.B. die flexible Anpassung des Fahrzeuges der Zukunft mittels OTA-Updates ermöglicht werden.

Ansatz

Mit einer neuen Herangehensweise an Software und Daten, sollen Voraussetzungen für wesentlich größeres Nutzen von Daten und flexibleres Integrieren der daraus gewonnen neuen Funktionen in modernere Fahrzeuge geschaffen werden [3].
Es werden neue Methoden für die Beherrschung der Systemvarianz in unterschiedlichen Entwicklungs- und Nutzungsphasen sowie zum Gewährleisten der Sicherheit entwickelt. Hierzu wird das Zusammenspiel eines digitalen Zwillings, als virtuelles Abbild der Entwicklungs- und Laufzeitdaten eines Fahrzeugs, mit einem neuen Bild einer verteilten Elektrik/Elektronik-Architektur (E/E-Architektur), die sich von vernetzten Fahrzeugen bis in die Cloud erstreckt, konzipiert und in Form einer „Data Loop“ umgesetzt. Um die kontinuierliche Integration neuer Software-Funktionen entlang des Fahrzeug-Lebenszyklus zu ermöglichen, fokussiert eine dritte Ebene die Thematik des Redeployments. [1]

Beiträge des ITIV

Die Arbeitsgruppe von Prof. Eric Sax ist mit den Themen der Fahrzeug-Kontrolle durch Telematik („Control over the Air“) und entsprechenden Anpassungen der E/E-Architektur am Projekt SofDCar beteiligt. Außerdem definiert die Gruppe neue Schnittstellen für Softwarekomponenten und Services für eine einfachere und effizientere Entwicklung und Absicherung von Softwareupdates unter Berücksichtigung der hochgradigen Variabilität der Systeme im Feld.

Quellen:

1. Vorhabensbeschreibung SofDCar, Version 4.0
2. KIT, Presseinformation 099/2021 „Software-Defined Car: Grundlagen für Autos der Zukunft“, https://www.kit.edu/kit/pi_2021_099_software-defined-car-grundlagen-fur-autos-der-zukunft.php
3. Robert Bosch Press release, “Pioneering work in the automotive IT jungle”, Erscheinungsdatum 26.10.2021, https://www.bosch-presse.de/pressportal/de/en/pioneering-work-in-the-automotive-it-jungle-234304.html