Noch vor einigen Jahrzehnten gab es in einem PKW nur wenig Elektrik und kaum Elektronik. Das Autoradio bildete die Krönung der Fahrzeugelektronik in einem Auto bis zur Mitte der 1970er Jahre.
Heute sind bis zu 90 Prozent aller Innovationen in einem Fahrzeug mit dem Einsatz von Elektronik und Software verbunden und die Anzahl der Steuergeräte (etwa für die Motorsteuerung oder Stabilitätskontrolle) ist dementsprechend in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen. Bis zu 70 Steuergeräte werden aktuell in Premiumfahrzeugen der Oberklasse verbaut.
Das heißt: Ein modernes Fahrzeug hat mehrere Hundert elektrische und elektronische Funktionen und bis zu 115 MByte Programmcode und Daten an Bord - und das ohne die Daten der Navigations-DVD. Um die Daten der Elektronik im Fahrzeug zu transportieren, arbeiten in einem aktuellen Fahrzeug bis zu fünf unterschiedliche Bussysteme wie CAN, LIN, MOST und FlexRay nebeneinander und über Gateways zusammen.
Alle erfüllen die Anforderungen ihres jeweiligen Einsatzgebiets optimal, aber alle diese Bussysteme sprechen eine eigene automobile "Sprache", die - um im Bild zu bleiben - immer übersetzt werden muss, wenn Informationen von verschiedenen Systemen genutzt werden sollen.
Die Revolution im Auto: Internet Protocol
Auf der Suche nach einer einheitlichen Standardsprache für das Netzwerk im Automobil „stießen“ die Informatiker von BMW auf das Internet Protocol (IP) - der Sprache des weltumspannenden Internets ebenso wie vieler Endgeräte, vom MP3-Player bis zum Laptop.
In Versuchsaufbauten und integriert in ein aktuelles Serienfahrzeug demonstriert die BMW Group Forschung und Technik, was prototypisch durch Internet Protocol im Fahrzeug möglich ist.
Für den Aufbau des Prototypen kamen - wo möglich - Standardkomponenten aus dem PC- und Embedded-Bereich zum Einsatz. Auch aktuelle Steuergeräte wie die Motorsteuerung (DME) und das Fahrregelsystem DSC (Dynamic Stability Control) sowie die so genannte Head-Unit, die beispielsweise das Radio steuert, sind in das IP-Netzwerk eingebunden.
Über von den Forschern selbst gebaute Gateways ist die Fahrzeugbuskommunikation in Echtzeit mit dem Fahrzeug-IP-Netz verbunden. An das leistungsfähige IP-Netz wurden darüber hinaus ein Multimedia-Server und optional eine Kamera angeschlossen. Mit diesem Aufbau konnte u.a. der Nachweis erbracht werden, dass ein Internet-Protocol-basiertes Netzwerk sowohl sicherheitskritische Fahrwerkssysteme in Echtzeit als auch Multimedia-Anwendungen mit hohem Datenvolumen parallel ausführen kann.
Die Möglichkeiten: Beispiele aus der Anwendung
Das auf IP basierende Fahrzeugbordnetz macht die Infrastruktur in einem Fahrzeug flexibler. In Zukunft kann beispielsweise eine Werkstatt leichter neue Steuergeräte inklusive neuer Funktionen integrieren oder der Kunde per Plug&Play seine neuen elektronischen Endgeräte im Fahrzeug nutzen und bedienen. Nicht alle Anwendungen müssten fest im Fahrzeug verbaut werden, da das auf IP basierende Bordnetz die Brücke zum weltumspannenden Internet schlägt.
Die Ingenieure erforschen auch weitere Möglichkeiten, die sich ergeben, wenn die komplette Elektronik des Fahrzeugs nur noch eine Sprache kennt. Dann ist es beispielsweise einfach möglich, dass ganze MP3-Kollektionen oder Videos aus dem Internet über das Internet geladen und abgespielt werden können.
Mit dem Bordnetz der Zukunft wird das Fahrzeug unabhängig von den kurzen Entwicklungszyklen der Entertainment-Industrie, da auch die jeweils neuesten Entwicklungen (Blue Ray, HDTV, IPTV, IP Radio, …) einfach per Plug&Play genutzt werden können, ohne in der Fahrzeuginfrastruktur funktionale Erweiterungen durchzuführen.
Einblicke in das Bordnetz und die Steuergeräte des Fahrzeugs sind für die Insassen und den Service viel leichter. Der Service kann sogar per Bildtelefonie mit dem Fahrer Kontakt aufnehmen und auch visuell Hinweise zur Lösung von z.B. Bedienproblemen geben. Auch im Bereich der Fahrerassistenzsysteme bietet diese Bordnetztechnologie völlig neue Möglichkeiten, insbesondere für komplexe Systeme, die auf verschiedene Informationen von Sensoren, Kameras, etc. zugreifen. Alle diese Systeme und Informationsgeber sprechen dann dieselbe Sprache. (mha)
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