Innovative Funktionen erfordern gute Zusammenarbeit Gemeinsame Standards für Software-definierte Fahrzeuge

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Software-defined Vehicles benötigen gemeinsame Industriestandards, um die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Anbietern von Softwarekomponenten zu fördern. Denn nur dann lassen sich fortschrittliche Funktionen erfolgreich integrieren.

ADAS (Advanced Driver-Assistance Systems), automatisiertes Fahren, Infotainment: Unter der Motorhaube moderner Fahrzeuge verbergen sich Softwaresysteme, die aus Millionen Codezeilen bestehen. Die Konnektivität in der Automobilindustrie nimmt zu. Dadurch lassen sich etwa Fahrzeugdiagnosen, sprachgesteuerte Befehle und Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umsetzen.

Diese Software-zentrierten Technologien verlangen allerdings auch, dass sich die Hersteller an den bewährten Verfahren der IT-Branche orientieren. Einheitliche Industriestandards und Schnittstellen sind notwendig, um die Interoperabilität und Entwicklung von Software mit modularen Komponenten zu unterstützen. Sie erfordern die Kooperation unterschiedlicher Unternehmen und helfen der gesamten Branche.

Technologieunternehmen und OEMs können flexiblere Systeme bauen und gleichzeitig die Komplexität, die Kosten und den Stromverbrauch reduzieren. Dadurch müssen Entwickler nicht mehr bei jedem Projekt das Rad neu erfinden, sondern können sich auf eine vorhandene Software verlassen.

Die ersten Schritte zur Standardisierung

Beim Übergang der Automobilindustrie zum Software-definierten Fahrzeug sind allgemein anerkannte Normen von entscheidender Bedeutung. Die Hersteller beginnen, den wahren Nutzen und die Wichtigkeit der Standardisierungen zu erkennen. So wenden sich aktuell immer mehr Entwickler von der veralteten Wasserfall-Methode und monolithischen Software-Architekturen ab.

Eine vielversprechende Alternative ist das Agile- oder DevOps-Modell, das auf dem CI/CD-Konzept aufbaut (Continous Integration and Continuous Delivery). Anwendungen werden in diesem Kontext oft in Container verpackt und als diskrete Microservices bereitgestellt. Das erleichtert die Hochintegration von ECUs (Electronic Control Units) in eine viel kleinere Anzahl von leistungsstarken, zentral verwalteten Bordcomputern.

Wichtig ist die Standardisierung auch für einheitliche Schnittstellen und eine effiziente Kommunikation von Anwendungen untereinander. Mithilfe von APIs lassen sich Funktionalitäten erstellen und in größere Applikationen integrieren.

Dieses Vorgehen erleichtert den Einsatz interoperabler Software-Komponenten für verschiedene Anwendungen und Fahrzeugplattformen. Zuverlässige und einheitliche APIs helfen Herstellern dabei, ihren eigenen Code zu schützen und ihn gleichzeitig mit Applikationen anderer Anbieter zu verbinden, um komplexere Systeme zu schaffen.

Initiativen für einheitliche Standards

Die IT-Branche zeigt, wie sich sinnvolle Strukturen für einheitliche Standards aufbauen und nutzen lassen. Dort gibt es bereits seit Jahrzehnten zentrale Normungsgremien wie IEEE, Wi-Fi Alliance oder NIST. Ähnliche Institutionen sind auch für die Automobilindustrie erstrebenswert.

Einige Gruppierungen haben sie sich gar zum Vorbild genommen. Sie legen etwa Standards für die Qualität eines Codes fest und führen automatisierte Tests durch. Außerdem setzen sie sich für eine kontinuierliche Integration, Software-Interoperabilität und beschleunigte Entwicklung in der Automobilindustrie ein.

Ein solcher Zusammenschluss aus zahlreichen OEMs und Zulieferern ist AUTOSAR (Automotive Open System Architecture). Diese Initiative arbeitet an einem gemeinsamen Rahmen, der die Wiederverwendung und den Austausch von Software über Fahrzeugplattformen, Anwendungen und Zulieferer hinweg unterstützt. Das vermeidet eine kostspielige und zeitaufwendige Integration, da sich die Systeme durch Middleware verbinden lassen.

Einen etwas anderen Ansatz verfolgt die COVESA (Connected Vehicle Systems Alliance). Sie fokussiert sich auf die Entwicklung offener Standards und Technologien für vernetzte Fahrzeuge. Der Anwendungsbereich geht dabei über gemeinsame APIs und Standards zur Konsolidierung von Steuergeräten hinaus.

Weitere Initiativen sind die SOAFEE (Scalable Open Architecture for Embedded Edge) oder die Eclipse Software Defined Vehicle Working Group (SDV.OS). Erstere entwickelt eine Cloud-native Architektur für Anwendungen im Automobil, letztere beschäftigt sich mit Open-Source-Software, Spezifikationen und offenen Kooperationsmodellen.

Auch die eSync-Allianz setzt sich für einheitliche Standards bei der Datenerfassung und -aktualisierung ein. Der globale Zusammenschluss verschiedener Firmen hat eine Spezifikation entwickelt, um einen herstellerunabhängigen, sicheren und bidirektionalen Datenpfad zwischen Fahrzeugen und der Cloud zu ermöglichen.

Den genannten Gruppierungen gelingt es mehr und mehr, die Transformation der Automobilindustrie aktiv mitzugestalten und gemeinsame Standards einzuführen. Eine bereits weithin akzeptierte Norm ist beispielsweise ASPICE (Automotive Software Performance Improvement and Capability Determination). Dabei handelt es sich um ein standardisiertes Framework für Best Practices für die Software-Entwicklung in der Automobilindustrie.

ASPICE schreibt keine Tools oder Techniken vor. Stattdessen lässt es sich von OEM-Partnern und Technologieunternehmen nutzen, um potenzielle Probleme in einem frühen Stadium des Entwicklungsprozesses zu beseitigen und den Kunden eine Qualitätssicherung zu bieten. Und auch TISAX (Trusted Information Security Exchange) enthält mittlerweile eine Standardmethode, um die Sicherheit von Hardware und Software zu gewährleisten.

Fazit

Die vergangenen Jahre haben gezeigt, dass die Transformation der Automobilindustrie immer mehr Fahrt aufnimmt. OEMs und ihre Partner erkennen, dass sie nicht mehr auf altbewährte Methoden setzen und im stillen Kämmerlein brüten können. Denn auf diese Weise gelingt ihnen nicht der Schritt zu effizienten Prozessen für softwaredefinierte Fahrzeuge.

Eine umfassende Kooperation unterschiedlicher Unternehmen ist zwingend notwendig. Nur dann lassen sich fortschrittliche Funktionen zeitnah einführen, die auf komplexen Software-Systemen basieren.

* Als Senior Director of Sofware, leitet Florian Baumann bei Aptiv ein Team, das an fortschrittlichen Automotive-Software-Lösungen für das Fahrzeug, die Cloud, für DevOps und Middleware arbeitet. Seit 2021 bringt er seine umfassende Erfahrung in den Bereichen maschinelles Lernen, Software-Entwicklung, DevOps und Cloud-Architekturen bei Aptiv ein.

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