Auto wird mit Ethernet-Backbone zum rollenden Supercomputer
Fraunhofer-Forschende entwickeln eine neue Fahrzeugarchitektur, bei der eine zentrale Serverplattform alle elektronischen Komponenten verwaltet. Das System nutzt ein Echtzeit-Ethernet-Netzwerk.
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS arbeiten im Verbundprojekt CeCaS an einer grundlegend neuen Rechnerarchitektur für Fahrzeuge. Ziel ist es, das Auto zu einem "rollenden Supercomputer" zu entwickeln, der über eine zentrale Plattform gesteuert wird und hochautomatisierte sowie vernetzte Fahrfunktionen ermöglicht. Die Bundesregierung fördert dieses Vorhaben im Rahmen der Initiative "Elektronik und Softwareentwicklungsmethoden für die Digitalisierung der Automobilität (MANNHEIM)".
Die aktuelle Fahrzeugtechnik mit ihren vielen dezentralen Steuergeräten und komplexen Kabelbäumen wird durch ein zentrales System ersetzt. Dieses neue Konzept basiert auf einem echtzeitfähigen Ethernet-Backbone, das eine robuste und zuverlässige Kommunikation zwischen allen Komponenten sicherstellt. Durch die zentrale Verwaltung wird nicht nur die Komplexität reduziert, sondern auch Gewicht und Kosten gesenkt, da weniger Kabel benötigt werden.
Ein Kernstück der Technologie ist "Time Sensitive Networking" (TSN), das eine präzise Zeitsteuerung und Priorisierung von Datenströmen ermöglicht. Dadurch können kritische Funktionen wie Fahrassistenzsysteme oder autonomes Fahren in Echtzeit gesteuert werden, während weniger zeitkritische Aufgaben wie Infotainmentsysteme eine geringere Priorität erhalten. Dies gewährleistet die Sicherheit und Leistungsfähigkeit auch bei hohem Datenaufkommen.
Die CeCaS-Architektur bietet weitere Vorteile: Sie erlaubt drahtlose Updates (Over-the-Air) für die Fahrzeugsoftware, ähnlich wie bei Smartphones oder PCs, und ermöglicht die einfache Integration neuer Funktionen. Die Flexibilität und Skalierbarkeit des Ethernet-basierten Systems lassen sich an verschiedene Fahrzeugklassen und Anforderungen anpassen.