14.05.2020 - 07:53

Virtualisierte Telematiksysteme

OpenSynergy, NXP, ACTIA und Mobica haben ein hypervisor-basiertes Telematik-Steuergerät (TCU) als gemeinsame Referenzplattform entwickelt. Automobilhersteller und Zulieferer können auf der bestehenden Plattform aufbauen und sich ohne Umwege auf die Entwicklung und Integration von Diensten konzentrieren.

Die Plattform demonstriert, wie mehrere Telematikanwendungen mit unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen zusammen auf einer einzigen TCU ausgeführt werden. Die Virtualisierungsplattform COQOS Hypervisor SDK von OpenSynergy läuft hier auf einer Telematik-Referenzhardware von ACTIA, einem Hersteller von Elektronik für eingebettetes Systemmanagement. Die Hardware basiert auf dem i.MX 8QuadXPlus-Applikationsprozessor von NXP Semiconductors. Das i.MX 8QuadXPlus SoC ist Teil der i.MX 8X-Applikationsprozessorfamilie von NXP und eignet sich ideal für sicherheitszertifizierbare und effiziente Leistungsanforderungen. Die Plattform hostet mehrere virtuelle Maschinen (VMs). ACTIA stellt auch die TCU-Anwendungen bereit, die in diesen VMs ausgeführt werden. Das Unternehmen für Softwaredienstleistungen Mobica unterstützte die Integrationsarbeit mit seinem Fachwissen. Insgesamt soll die Referenzplattform beweisen, dass die typischen Merkmale für eine hypervisor-basierte TCU, wie Interferenzfreiheit, Sicherheit, Leistung, Stabilität, Energieverwaltung und frühzeitige Verfügbarkeit, belastbar sind.

Telematik-Steuergeräte (TCUs) sind eingebettete Systeme, die die Außen- und Innenwelt des Fahrzeugs miteinander verbinden. Typische Applikationen sind automatische Notrufe bei Unfällen (eCall), die Verfolgung gestohlener Fahrzeuge oder der Austausch von Fahrzeugdaten zu Diagnosezwecken. Dies erfordert, dass die Sicherheit der Software auf dem neuesten Stand der Technik ist. Zusätzlich implementieren moderne TCUs den V2X Standard. Dabei handelt es sich um die Kommunikation zwischen Fahrzeugen (V2V) oder zwischen Fahrzeug und Infrastruktur (V2I). Diese Applikationen werden für das autonome Fahren notwendig sein und stellen daher hohe Anforderungen an die funktionale Sicherheit. Dadurch kommt TCUs in den kommenden Jahren eine Schlüsselrolle zu.

Die Automobilindustrie setzt zunehmend auf Virtualisierung. Das gilt auch für Anbieter von Telematik-Steuergeräten. Mit einem Hypervisor können mehrere Systemdomänen in verschiedenen virtuellen Maschinen (VMs) auf einem einzigen Prozessor ausgeführt werden, während durch strenge Partitionierung negative Beeinflussungen zwischen den Systemen vermieden werden. Neben Kosteneinsparungen bietet diese Technologie daher eine solide Basis für die Entwicklung sicherer System im Sinne von Safety und Security. Auch die Wiederverwendung vorhandener Softwarekomponenten wird erleichtert und spart damit Zeit, Kosten und Risiken.

Darüber hinaus können verschiedene Teile des Systems unabhängig voneinander verwaltet und so die Systemreaktionszeit und den Stromverbrauch optimieren werden.
Die Partner NXP, OpenSynergy, ACTIA und Mobica bauen auf langjährigen Erfahrungen im Bereich von Serien-Telematiklösungen auf.

Die Referenzplattform wird auf einem NXP i.MX 8X-Anwendungsprozessor laufen. Dieser Prozessor basiert auf dem ARM Cortex-A53-Kern, der zusätzlich eine sichere Domänenpartitionierung emöglicht. Die Mechanismen des i.MX 8X zur Hardwareisolation vereinfachen die Entwicklung virtualisierter System deutlich. Die fortschrittliche hardware-gestützte Virtualisierung vereinfacht das Deployment von Betriebssystemen.

Mobica hat die Entwicklungs- und Integrationsarbeit mit seinen spezialisierten Engineering-Dienstleistungen und seinem Know-how unterstützt.
Die Referenzplattform bietet Automobilherstellern und Zulieferern große Vorteile, weil sie die schnelle Markteinführung eines neuen Telematikprodukts erleichtert. Die Hersteller können auf der bestehenden Plattform aufbauen und sich ohne Umwege auf die Entwicklung und Integration der Dienste konzentrieren.

Autor: jst

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