Als Standard für Bürovernetzungen ist Ethernet seit den achtziger Jahren des vorigen Jahrhunderts etabliert. Nun schickt sich die Autoindustrie an, dieses Arbeitspferd der IT unter die Motorhaube zu packen und die diversen Bordrechner per Ethernet mit breitbandigen Datenkanälen zu verbinden.
Vordergründig geht es der Industrie dabei um Kosteneinsparungen,doch der Einzug von Ethernet im Auto läutet eine neue Ära für die Fahrzeugsoftware ein. Insider wussten seit geraumer Zeit, dass eine Reihe von Fahrzeugherstellern und Zulieferern, allen voran BMW, über die Einführung schnellerer Datennetze für die interne Rechnerlandschaft der Autos grübelte: Die Kapazität verfügbarer Datenübertragungssysteme stieß immer deutlicher an ihre Grenzen.
Schließlich hob Conti im Oktober 2011 Ethernet als strategisches Netzwerksystem für Autos auf den Schild. Ethernet steht für weit mehr als nur für eine kostengünstige Verkabelungslösung. Die Übernahme der Bürotechnik Ethernet und ihr Einsatz in der technisch äußerst anspruchsvollen Betriebsumgebung des Autos zeigt, wie sehr sich die Fahrzeugelektronik der Entwicklungsdynamik der allgemeinen IT annähert.
„Nach Jahren des Stillstands ist wieder Bewegung in die Architektur der Automobilelektronik gekommen“, erklärte Helmut Matschi, Chef der Abteilung Interior von Continental. „Von Ethernet erwarten wir eine Fülle von Veränderungen im Bereich der Fahrzeugvernetzung.“
Dabei war Ethernet von vielen Verantwortlichen in der Autoelektronikbranche bisher eher misstrauisch beäugt worden. Die Abstammung der Netzwerktechnik aus der Büro-IT wurde nicht gerade als Nachweis für die im Auto geforderte hohe Übertragungssicherheit und Deterministik interpretiert. Schließlich muss etwa der Rechner für das Antiblockiersystem auch dann noch zuverlässig und korrekt funktionieren, wenn beispielsweise in der Nähe eine schadhafte Zündspule intensive elektromagnetische Störungen über die Leitungen schickt.
Erst als eine Gruppe von Chipfirmen zusammen mit dem Infotainmenthersteller Harman eine Technik vorstellte, die nicht nur die nötige Störfestigkeit aufwies, sondern auch eine ausgesprochen preiswerte Verdrahtung versprach, war das Eis gebrochen. Der Charme des niedrigen Preises mag der Einführung von Ethernet zusätzliche Dynamik verleihen, seine wichtigste technische Eigenschaft ist jedoch seine hohe Bandbreite. Moderne Assistenzsysteme tauschen untereinander riesige Datenmengen aus.
Besonders bildverarbeitende Systeme sind ohne leistungsfähige Datenverbindungen gar nicht denkbar. Auch die Vernetzung der Fahrzeuge nach außen – als Stichwort sei hier die kommende Mobilfunkgeneration LTE (Fahrbericht Seite 48) genannt – erfordert eine Breitbandinfrastruktur im Auto. Über dieses Einfallstor kommen viele Anwendungen in das Fahrzeug, die deren Fahrer und Passagiere bereits auf ihrem Smartphone oder ihrem PC nutzen.
„Computeranwender setzen heute viele Funktionalitäten, die sie vom PC kennen, als selbstverständlich voraus und erwarten, dass sie ihnen auch im Auto zur Verfügung stehen“, erklärt Andreas Titze, Leiter Elektronik-Architektur und Netzwerke bei Volkswagen. „Das erzeugt eine ungeheure Dynamik.“
Daniel Herrscher, Projektleiter für IP und Ethernet im Fahrzeug bei BMW Forschung und Technik, begründet die Motivation für die Einführung von Ethernet aus der Sicht der Forschung in erster Näherung rein technisch.
„Die Anwendungswelt im Fahrzeug hat sich gewandelt.n Früher kam auf jede ECU – also auf jeden Steuerrechner – genau eine Anwendung. Heute haben wir es mit mit größeren, verteilten Anwendungen zu tun, die untereinander einen verstärkten mKommunikationsbedarf haben“, erläutert der Technikvordenker des Münchner Autobauers. Allerdings gebe es, so Herrscher, durchaus Verbindungen zwischen der Zukunftsvision des „Connected Car“ und Ethernet. „Diese beiden Themen profitieren voneinander.“
Ein wichtiger Treiber für Ethernet ist auch die Verfügbarkeit von Technologie und Fachkräften sowie die Marktdynamik. Viele Verantwortliche in der Branche stellen sich die Frage, ob es sich auszahle, wieder eine Speziallösung für den Autoeinsatz zu entwickeln, wie man das beispielsweise bei der aktuellen nInfotainmentvernetzungstechnik MOST getan hat.
Der Fachkräftemangel macht die Grenzen solcher Alleingänge sichtbar. „Einen MOST-Experten muss man sich heute weitgehend selbst ausbilden. Für Standardkommunikationstechniken gibt es einen viel größeren Markt“, so Volkswagens Titze.
Ethernet ist zwar nicht identisch mit dem Internet Protocol, der Kommunikationstechnik des Internet der kommerziellen IT, aber es steht ihm kulturell jedenfalls viel näher als autospezifische Züchtungen wie CAN oder FlexRay. Mit der Einführung von Ethernet gilt ein weiteres Hindernis für eine durchgängige Kommunikationsinfrastruktur als beseitigt – die Einbindung der Fahrzeuge in eine umfassende IT-Infrastruktur ist einen Schritt näher gerückt.
Mit der Strukturgleichheit der IT im Auto und außerhalb würden nicht gleich alle Schranken für die Durchlässigkeit von Anwendungen fallen, bremst Titze, aber: „Für die Connectivity für das Connected Car gibt es damit eine Hürde weniger.“ Viele Anwendungen würden von einer solchen Strukturgleichheit profitieren – angefangen von Voice Control via Cloud Computing über Location Based Services bis hin zum Nachladen aktueller Navigationskarten.
Für Thilo Koslowski, Experte für Automotive-IT bei der Beratungsfirma Gartner, ist die Einführung von Ethernet eine natürliche Konsequenz der Entwicklung. „Das Auto ist das ultimative Mobilgerät“, sagt Koslowski. „Die Datenkommunikation zwischen Fahrzeugen muss ähnlich funktionieren wie zwischen PC oder zwischen Mobilgeräten.“ Gut möglich, dass sich mit dem Siegeszug von Ethernet auch die Entwicklungszyklen in der Autoindustrie beschleunigen. Koslowski: „Wenn das Auto zum Consumergerät werden soll, müssen die Produktlebenszyklen anders werden.“
Autor: Christoph Hammerschmidt
