Jochen Breidt
Software-definiertes Fahrzeug
Software als Schlüssel für die Mobilität von morgen – getrieben von den aktuellen Megatrends steigt die Bedeutung, der Umfang und die Komplexität von Software im Fahrzeug massiv an.
Digitale Features nehmen in allen Branchen einen immer höher werdenden Stellenwert ein mit der Tendenz: weiter steigend. Bei den Endverbraucher:innen sind digitale Lösungen, Apps & Co. im Alltag bereits fest verankert und immer mehr Autofahrer:innen erwarten, dass ihre Fahrzeuge vollständig in dieses smarte Leben integriert werden. Darüber hinaus werden neue Konnektivität-, Automatisierungs- und Personalisierungsfunktionen in Zukunft zunehmend mit Software-Lösungen umgesetzt. Wir sind Ihr Partner für maßgeschneiderte Software-Lösungen und unterstützen Sie bei der Realisierung des Software-definierten Fahrzeugs.
Während in der Vergangenheit Fahrzeughersteller hauptsächlich durch die Hardware und Mechanik eine Differenzierung geschaffen haben, nimmt die Software nun eine viel wichtigere Rolle ein. Dieser Trend, dass Software das Kundenerlebnis und in vielen Fällen sogar die Spezifikation der Hardware zukünftig massiv prägt, wird als Software-defined Vehicle (SdV) bezeichnet.
Das Software-defined Vehicle ist damit die Konsequenz der aktuellen Megatrends: Personalisierung, automatisiertem Fahren, Vernetzung und Elektrifizierung. Neben der Ermöglichung von neuen Geschäftsmodellen und digitalen Services für Endkunden, wirkt sich diese Veränderung vor allem auf die Fahrzeugentwicklung und die zukünftige Wertschöpfung der Automobilhersteller aus.
Durch die zunehmende nahtlose Integration der Fahrzeuge in die digitale Welt wird zukünftig ein permanenter Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug und der Cloud ermöglicht. Software wird daher im Rahmen der Hardware-Grenzen kontinuierlich optimiert und weiterentwickelt werden können. Damit verbunden sind die Fahrzeughersteller gezwungen schnellere Entwicklungszyklen einzuhalten, um sich über die Aktualisierung von Fahrzeugfunktionen sowie Updates und Upgrades auch über den Lebenszyklus nach SOP differenzieren zu können. Dieser Paradigmenwechsel wird neben der steigenden Konnektivität vor allem durch die Trennung von Hardware und Software ermöglicht.
Da die Trennung von Hardware und Software auf den meisten IT-Plattformen bereits üblich ist, gewinnt das Konzept im Rahmen des Software-defined Vehicle erst an Bedeutung. In der Vergangenheit war es möglich einzelne Systeme im Fahrzeug noch für sich zu betrachten. Es galt Abhängigkeiten zu berücksichtigen und die Systeme aufeinander abzustimmen. Klassische E/E-Architekturen und Entwicklungsmethoden kommen damit aber bei den neu verteilten Software-Architekturen nun an ihre Grenzen.
Die Hardware-/Software-Abstraktion ermöglicht daher die Entwicklung dieser neuen Plattformlösungen verbunden mit den methodischen Ansätzen der Continuous Integration und Delivery (CI/CD). Vernetzte Software-Funktionen können so besser integriert sowie die kürzeren Release- und Innovationszyklen realisiert werden. Diese Entwicklung wirkt sich positiv auf eine reduzierte Systemkomplexität aus, erhöht aber auch die Anforderungen der Software. Der Lösungsansatz: Die SdV-Technologieplattform.
Aus Sicht von ITK Engineering ist diese umfassende Technologieplattform mit drei Komponenten nötig, um eine domänenübergreifende, zentralisierte Plattform zu schaffen und die Komplexität in der Softwareentwicklung und Systemintegration zu reduzieren:
1. SdV.OS:
Fahrzeugseitig wird ein Betriebssystem als Basis für die vereinfachte Integration neuer Fahrzeugfunktionen (OS) benötigt. Aufgabe dieses Software-Base Layers soll es unter anderem sein die Abstraktion der Softwarefunktionen und damit eine zentrale Datenerfassung sowie Steuerung von Software-Updates im Fahrzeug zu ermöglichen.
2. SdV.OPS:
Der fahrzeuginterne Base Layer und die Plattform in der Cloud (OPS) müssen aufeinander abgestimmt sein. Die beiden Elemente ergänzen sich also in ihren Funktionen, schaffen eine „Over-the-air“ Verbindung mit dem Fahrzeug und unterstützen so eine effiziente und transparente Kommunikation zwischen den Elementen der Applikationssoftware. Zudem wird der cloudbasierte Betrieb von Fahrzeugsoftware und neuen Services ermöglicht.
3. SdV.DEV:
Als Teil dieser Technologieplattform wird zudem eine entsprechende skalierbare und kollaborative Entwicklungsumgebung (DEV) benötigt. Sie vereint die zwei Seiten (Fahrzeug und Cloud), um dabei eine End-to-End Entwicklung innovativer Features auf Basis neuer datengestützter Entwicklungsmethoden und schneller Integrationszyklen zu ermöglichen. Eine skalierbare Integrationsplattform, die Software von unterschiedlichen Zulieferern automatisiert integrieren und testen lässt, ist dabei ein wesentlicher Bestandteil für die zunehmend verteilte und kooperative Softwareentwicklung.
Das Zusammenspiel dieser Elemente bildet die Basis für Software-defined Vehicles. Dabei spielen Kooperationen und Partnerschaften eine zentrale Rolle. Mit einer skalierbaren Plattform, die auf offenen Standards und Open Source basiert, können Kräfte gebündelt und möglichst viele Endnutzer erreicht werden.
Die Herausforderung besteht darin, Abhängigkeiten insbesondere in der Fahrzeugkommunikation, zu berücksichtigen und die enge Abstimmung der Systeme zu gewährleisten. Dabei stoßen die klassischen Fahrzeugarchitekturen an ihre Grenzen. Wir bieten unseren Kunden unabhängig von Plattformen maßgeschneiderte Lösungen und Services und unterstützen bei der Entwicklung der SdV-Technologieplattform. Dabei reicht unser Leistungsspektrum von klassischen Systems Engineering über kundenspezifische Software-Lösungen, wie Middleware und Applikations-Software bis hin zu End-to-end Software im Fahrzeug (Onboard) und darüber hinaus (Offboard).
Im Offboard-Bereich (SdV.OPS) stellen wir zudem die Konzeption und Implementierung von digitalen Services und cloudbasierten Plattformlösungen bereit. Im Rahmen der Cloud-, Frontend- und Backend-Entwicklungen setzen wir auf unsere branchenübergreifende Entwicklungserfahrung auf den gängigen Technologieplattformen, wie etwa Microsoft Azure oder Amazon AWS, auf.
Als Integrationspartner setzen wir im Rahmen der dritten Säule der Technologieplattform (SdV.DEV) eine kollaborative Co-Integrationsumgebung als neutrale und unabhängige Grundlage auf, um die notwendige Skalierbarkeit, homogene Build-Frameworks sowie einen hohen Grad an Automatisierung zu erreichen.
Als Partner und Enabler für Ihre SdV-Plattform haben wir den Anspruch die aktuellen Herausforderungen zu erkennen und zusammen mit Ihnen eine kundenspezifische Lösung zu realisieren. Dabei greifen wir auf unser methodisches Know-how sowie langjährige Erfahrung in der Entwicklung von exklusiven Softwarelösungen zurück und begleiten Sie auf dem Weg hin zu Ihrem Software-defined Vehicle.
Jochen Breidt, Business Development Automotive
