Automotive Innovations in der Elektronik-Industrie

ANALYSE-MÄRKTE-TRENDS

Automotive

Fahrzeuginterne Vernetzung – ein Lösung, um wachsende Komplexität zu meistern

Es gibt zwei Trends, die in der Automobilelektronik besonders signifikant sind und weitreichende Änderungen in der Entwurfsarchitektur hervorrufen. Zum einen ist das die fahrzeuginterne Vernetzung, zum anderen sind es integrierte ECUs (Engine Control Unit). Marktstudien stellen fest, dass die interne automobile Vernetzung mindestens bis 2011 mit jährlich etwa 10% wachsen wird.
Daten-Netzwerke werden nach und nach die dicken, schweren und fehleranfälligen Drahtverbindungen, die sich plump ihren Weg im Fahrzeug bahnen ersetzen.
Denn sie ermöglichen es, eine bedeutend größere Anzahl von Systemen miteinander zu verbinden - und dies mit größerer Sicherheit und Zuverlässigkeit.
CAN, das ursprünglich eingeführte Netzwerkprotokoll, wird weiterhin umfangreich spezifiziert werden. Dies gilt für die Hochgeschwindigkeitsversion ebenso wie für die Fehlertolerante. Man erwartet, dass CAN kontinuierlich mit dem expandierenden Markt für Hybridfahrzeuge wächst. Diese Fahrzeuge erfordern eine zuverlässige Vernetzung für die schnelle Datenübertragung zwischen der Batterie und dem Ladesystem sowie dem elektrischen Antrieb und dem Verbrennungsmotor.
Für geringe Übertragungsraten und lokale Anwendungen hat sich LIN (Local Interconnect Network) als Protokoll durchgesetzt. Es ist kostengünstiger und ermöglicht es daher, Fahrzeuge der Kompakt- und Mittelklasse mit zusätzlichen Funktionen aufzurüsten. Das treibt das Wachstum, was sich nicht nur vorteilhaft auf die Netzwerkkomponenten auswirkt. Es bedeutet auch einfachere ECUs, speziell für Ausstattungsmerkmale wie elektrische Sitzverstellung mit sich anpassender Spiegeleinstellung oder elektrische Fensterheber.
Unabhängig von diesen Entwicklungen wird FlexRay, das Hochleistungsprotokoll, als das fahrzeuginterne Netzwerk der Zukunft angesehen. Das gilt insbesondere für extrem integrierte und zeitkritische Anwendungen. Beobachter rechnen in den nächsten Jahren mit einem stetig wachsenden Markt, selbst nach 2020 noch.

Datenaustausch
Netzwerke, die den Datentausch mit Hochgeschwindigkeit hinreichend absichern, sind der einzig gangbare Weg, die wachsende Zahl von Kontrollsystemen zu unterstützen. Diese werden in zukünftigen Automobilen für Fahren, Sicherheit, Abstimmung und Komfort vermehrt Einzug halten. Andererseits sind es gerade die immer wieder erweiterten Möglichkeiten solcher Datennetzwerke, die zur Entwicklung von noch mehr Systemen führen: Solange sie den kritischen Datenaustausch beherrschen, gibt es keine Veranlassung, davon abzusehen. Das heute installierte fahrzeuginterne Netzwerk sorgt bereits für die Datenkommunikation, die für praktisch die gesamte Kontrolle aller mechanischen und elektrischen Funktionen erforderlich ist. Die Bewegungen des Scheibenwischers und die Beleuchtungskontrolle sind Beispiele dafür, genauso wie wichtige Sensordaten zum Reifendruck, zur Kraftstoffversorgung und der Kühlwassertemperatur. Die zur Zeit noch auf Kommunikation beschränkten Netzwerkleistungen für ABS, Airbags, Stabilitätskontrolle, werden erweitert werden müssen: Die Datenmengen dieser Funktionseinheiten werden weiterzuleiten und zu integrieren sein. Dies wird jedoch zwangsläufig zu einem anderen Ansatz für die Architektur von Fahrzeugnetzwerken führen.
Geräte für Unterhaltung und Information beginnen mehr und mehr die Datennetzwerke zu beanspruchen, um den wachsenden Anforderungen der mobilen Konsumentenelektronik gerecht zu werden. Letztendlich bedeutet dies: Datenaustausch über das Netzwerk, bewerkstelligt zwischen völlig unterschiedlichen Systemen und Leistungsmerkmalen, wird die größtmögliche Funktionalität ermöglichen. Als Beispiele dafür seien nur GPS und Navigationssysteme angeführt, die mit Sicherheitseinrichtungen, wie Warnsystemen bei Verlassen der Fahrbahn, kommunizieren werden und dabei - unverzichtbar - über Echtzeitdaten verfügen müssen.
Fahrzeuginterne Netzwerke sind schnell zu einer hochkomplexen, mit Bezug auf die Anforderungen kritischen Systemaufgabe geworden. Interoperabilität von ECUs über die Netzwerke ist eine Schlüsseldimension für die Entwickler von Automobilelektronik. Sie verlangt nach Unterstützung auf allen Ebenen. Hier ist die gesamte Lieferkette gefordert, von den Herstellern elektronischer Komponenten bis zu den Tier-1-Anbietern.



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