Fraunhofer IPMS: Bordvernetzung mit geringster Latenz für das moderne Fahrzeug

Die Digitalisierung hält auch im Fahrzeug Einzug: Immer mehr Daten von Sensoren, Infotainment- und Sicherheitssystemen müssen im Bordnetz priorisiert und mittels verschiedener Kommunikationsprotokolle übertragen werden. Wichtig dafür ist ein leistungsfähiges Fahrzeugnetzwerk wie Automotive Ethernet, das Vorteile wie Standardisierung, Skalierbarkeit und Unterstützung für IP-Protokolle bietet. Das Fraunhofer IPMS entwickelt dafür plattformunabhängige IP-Core-Controller mit sehr geringen Latenzen.

Moderne Fahrzeuge erzeugen und übertragen ununterbrochen Daten, um uns als Passagiere sicher und entspannt zum Ziel zu bringen. Zahlreiche Sensoren zur Zustandsüberwachung, Komfortfunktionen, Infotainment-Anwendungen, Antrieb und Fahrerassistenzsysteme – bereits heute kommen dafür mehr als 70 Steuergeräte zum Einsatz, deren Signale priorisiert und über Kommunikationsprotokolle übertragen werden müssen. Entsprechend hoch ist der Datenverkehr, der von klassischen Systemen nicht mehr bereitgestellt werden kann. Time Sensitive Networking (TSN) ist eine Schlüsseltechnologie für deterministische Automotive-Ethernet-Netzwerke mit garantierter Bandbreite und geringen Latenzen.

IP-Core-Controller für sicheres Fahren
"Die Automobilbranche bewegt sich weg vom Einsatz vieler einzelner Steuergeräte, welche über relativ langsame klassische Bussysteme wie CAN oder LIN verbunden sind, hin zu zentralisierten Recheneinheiten, die mit hohen Bandbreiten und geringen Latenzen vernetzt sind. So lassen sich die Ansprüche an Energieeffizienz, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit vereinbaren. Offene Lösungen, die aus Kompatibilitätsgründen weltweit standardisiert sind, wie IEEE 802.1/.3 Ethernet, rücken in den Vordergrund", erklärt Marcus Pietzsch, Gruppenleiter IP Core und ASIC Design am Fraunhofer IPMS.

Zusammen mit seinem Team entwickelt Marcus Pietzsch plattformunabhängige und nach ISO 26262 bis ASIL-D vorzertifizierte IP Cores für die Kommunikation im Fahrzeug. Die automobilen IP-Cores eignen sich sowohl für die Integration in FPGAs als auch in ASICs. Durch die Vorzertifizierung verkürzt sich die Entwicklung und der Zulassungsprozess des Gesamtsystems enorm, da alle Funktionen einschließlich der notwendigen Sicherheitsfeatures vollständig implementiert und getestet sind. Das garantiert maximale funktionale Sicherheit im Fahrzeug; gleichzeitig werden Kosten und Zeitaufwand in der Systementwicklung minimiert.

Weiterführende Links

www.ipms.fraunhofer.de
Foto: pixabay