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Over the Air: Update für das Auto

12.01.2021

Neueste Fahrzeugmodelle lassen sich wie Smartphones oder Notebooks updaten. Dahinter steckt geballte Rechenpower: Sogenannte High-Performance-Computer revolutionieren die Fahrzeugarchitektur.

Seit Jahrzehnten hält immer mehr Elektronik Einzug ins Fahrzeug. Heute kontrollieren und regeln Dutzende vernetzte Steuergeräte grundlegende Fahrfunktionen wie das Bremsen und Lenken, das Infotainmentsystem, den Airbag oder die Klimaautomatik. Bis über 100 solcher Geräte sind je nach Ausstattung und Fahrzeugklasse verbaut. Vieles muss miteinander kommunizieren und mit Energie versorgt werden. Deshalb befinden sich allein in einem modernen Mittelklassewagen mehr als zwei Kilometer Kabel. Autos sind also längst rollende Rechenzentren – nun steht ihnen ein neuer Sprung in puncto Computerpower bevor. Denn intuitive Displays, intelligente Assistenten, die zunehmende Vernetzung und nicht zuletzt autonome Fahrfunktionen verlangen immer leistungsstärkere Rechner. Das bisherige Elektronik-Wirrwarr mit verschiedenen Steuergeräten an Bord stößt damit an seine Grenzen. Jetzt schlägt die Stunde von Hochleistungsrechnern, auch High-Performance-Computer (HPC) genannt. Für die Automobilindustrie bedeutet der HPC einen technologischen Quantensprung. Und ohne sie wird im Auto der Zukunft nichts gehen.

Update auf dem Parkplatz

Ein Smartphone nutzt beim Verkaufsstart erst ein Fünftel seiner Fähigkeiten. Mit jedem Update wird es immer besser. Das Produkt reift also beim Kunden. HPCs bieten diese Flexibilität für das Auto: Der Fahrer kann sich ähnlich wie bei seinem Smartphone Apps und Dienste seiner Wahl auf das Auto laden. Das alles funktioniert drahtlos über das Mobilfunknetz oder WLAN „over the air“ – kurz OTA. Das ermöglicht auch „Function on demand“: Autofahrer können bestimmte Funktionen nachträglich beziehen oder anpassen und damit Fahrzeuge noch individueller als je zuvor zu gestalten. Ebenso lassen sich Updates für Sicherheitslücken und Bugfixes problemlos installieren – ohne den lästigen Besuch in der Werkstatt. Auch Gebrauchtwagenkäufer profitieren, da sie die Möglichkeit haben, Funktionen nachzurüsten, auf die der Erstkäufer verzichtet hatte. OTA kann darüber hinaus tiefergehende Ebenen wie Fahrwerk und Assistenzsysteme aktualisieren. Das reduziert in hohem Maße den Wertverlust des Autos, weil es über den gesamten Lebenszyklus hinweg aktuell bleibt. Und es eröffnet Drittanbietern einen Marktplatz für völlig neue Funktionen und Geschäftsmodelle – ähnlich wie Smartphones einen Markt für Apps geschaffen haben.

Software und Hochleistungsrechner stehen bei den Zulieferern hoch im Kurz. © Robert Bosch GmbH
Software und Hochleistungsrechner stehen bei den Zulieferern hoch im Kurz. © Robert Bosch GmbH

Mehrwerte durch neue Fahrzeugarchitektur

Tesla-Fahrer kennen die Komfortfunktion bereits seit einigen Jahren: Die Elektromodelle empfangen regelmäßig Softwareupdates per Funk, die neue Merkmale einrichten und bestehende Funktionen verbessern. Sobald ein Update verfügbar wird, erscheint eine Nachricht auf dem Touchscreen. Seit kurzem ist das „Holiday Update“ verfügbar: Neben neuen Computerspielen für das Infotainmentsystem und veränderten Display-Visualisierungen steht unter anderem die Funktion „Boombox“ für US-Kunden bereit: Über voreingestellte oder eigene Sound-Dateien können über den Außenlautsprecher Fußgänger-Warnungen bei langsamer Fahrt abspielt werden. Volkswagen stellt seine neuen Elektromodellen wie den ID.3 und den ID.4 auf Basis des ICAS1 – dem InCar Application Server vor. Das Revolutionäre daran: Hardware und Software werden voneinander getrennt. Die neue Lösung bei VW bündelt dafür Elektronikfunktionen technisch an einer Stelle und reduziert die Anzahl von Steuergeräten mit herstellerspezifischer Software auf ein Minimum. So steuern je nach Fahrzeugklasse und Ausstattung nur noch zwei bis drei HPC den elektrischen Antrieb und die Funktionsvielfalt. Der ICAS bildet damit einen zentralen Baustein im modularen E-Antrieb-Baukasten – kurz MEB – von Volkswagen und wird auch in anderen Fahrzeugen der ID-Baureihe zum Einsatz kommen.

„Dank der neuen Server-Architektur werden Fahrzeuge einfacher und schneller als heute aktuell gehalten. So machen wir das Fahrzeug zum Bestandteil des Internet of Everything und tragen zu höheren Funktionsumfängen und mehr Komfort im Fahrzeug bei.“

Helmut Matschi, Mitglied des Vorstands der Continental AG und Leiter des Geschäftsfeldes Vehicle Networking and Information

Continental und Bosch auf Überholspur

Durch die Reduzierung und Neuordnung der Steuergeräte kann auch ein großer Teil der Verkabelung eingespart werden. Sich davon zu befreien, ist ein echtes Plus gerade für E-Autos, da es hier besonders auf Gewichtsersparnis ankommt. Continental hat die kleine silberne Box entwickelt, die etwa so groß ist wie ein Buch, und künftig in Millionen E-Autos zentrale Funktionen übernehmen kann. Das Unternehmen ist der erste Zulieferer weltweit, der einen Hochleistungsserver für Fahrzeuge in Serienproduktion gebracht hat. Konkurrent Bosch legt ebenfalls den Fokus auf Hochleistungsrechner als technische Basis für die Digitalisierung moderner Fahrzeuge. Für seine Fahrzeugcomputer hat das Unternehmen wie Continental inzwischen Aufträge in Höhe mehrerer Milliarden Euro erhalten. Im Januar 2021 nimmt dazu der neue Geschäftsbereich Cross-Domain Computing Solutions mit insgesamt 17.000 Mitarbeitern seine Arbeit auf. In der Einheit führt Bosch sowohl die Hard- als auch Softwareentwicklung für Computer, Sensoren und Steuergeräte zusammen. Zulieferer Aptiv plant die Einführung seiner „Smart Vehicle Architecture“ ab 2025 mit zentralen und Server-basierten Recheneinheiten. Die Revolution ist im vollen Gange.

(Aufmacherfoto © Robert Bosch GmbH)

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