Exploratives Projekt 4 (EP): Cloudbasierte Softwarearchitektur für hochautomatisierte Fahrzeuge (DRAFT)

Zukünftige Fahrzeugentwicklungen stehen vor großen Herausforderungen – insbesondere durch zunehmende Automatisierung, Vernetzung, Entertainment-Funktionen, kürzere Entwicklungszyklen und Over-the-Air-Updates. Ein zentraler Ansatz zur Reduktion der Komplexität ist die Trennung von Software und Hardware in unabhängige Schichten, wie sie im Konzept des „Software-Defined Vehicle“ (SDV) umgesetzt wird.

Das Projekt DRAFT hatte das Ziel, eine innovative SDV-Fahrzeugarchitektur zu entwickeln, die Ansätze aus IoT, moderner Softwareentwicklung und automobiler Forschung zu einer integrierten Lösung für sicheres, hochautomatisiertes Fahren verbindet. Kapselung, Abstrahierung, Lastverteilung durch Orchestrierung, Continous Integration sowie Continous Deployment als Technologieimpulse, wurden in eine modulare cloudbasierte Architekturdefinition übernommen.

Die entwickelte Architektur umfasst drei Bereiche: Der „Event- und Time-Driven Stack“ verwaltet die Software im Fahrzeug, wobei Anwendungen je nach Kritikalität und Dringlichkeit in Containern ausgeführt werden. Diese Container sind vom Betriebssystem abstrahiert und können flexibel auf unterschiedliche Rechenressourcen skaliert werden, unterstützt durch einen Orchestrator und CI/CD zur dynamischen Bereitstellung. Der „Cloud-basierte Stack“ übernimmt ähnliche Aufgaben wie der Fahrzeug-Stack, jedoch unabhängig vom Fahrzeug, z.B. können nicht-kritische Arbeitslasten ausgelagert werden. Zuletzt das „Supervisor System“, das ergänzende Aufgaben für den Forschungsbetrieb übernimmt.

Ergebnis: Im Projekt wurde erfolgreich gezeigt, dass standardisierte Software-Komponenten hardwareunabhängig eingesetzt werden können. Die Architektur wurde auf einem Versuchsträger des erfolgreich beendeten SAFIR Projekts EP 1 – AutoBit (FKZ: 13FH7I3IA) implementiert und ermöglicht eine schnelle, robuste und sichere Datenerhebung für den Forschungsbetrieb.