„Software ist der Katalysator moderner Mobilität“
Software spielt für die Automobilindustrie eine Schlüsselrolle. Welche Strategie verfolgt Continental und was ist für die Zukunft geplant? Softwareexperte Dr. Karsten Michels von Continental Automotive gewährt im Juli 2021 im Interview Einblicke.
Welche Chancen bietet Software für die Mobilität?
Mehr als 90 Prozent der Innovationen im Automobil kommen aus den Bereichen Software und Elektronik. Software ist der Katalysator moderner Mobilität, ohne den wenig von dem möglich wäre, was wir heute erwarten: hohen Komfort, nahtlose Vernetzung sowohl in der Kommunikation als auch in der Anbindung der verschiedenen Verkehrsmittel, einen effizienten Umgang mit Ressourcen und vieles mehr. Autonome Mobilität vom fahrerlosen Zug über den Peoplemover bis hin zur individuellen Fahrt – das alles wäre ohne Software undenkbar.
Was ist Ihre Vision für Software im Auto?
Die klassische Anwendung von Software im Auto ist embedded, entwickelt für den jeweiligen Anwendungsfall und nur zu einem geringen Anteil standardisiert. Das ist nicht besonders effizient. Allein der gewünschte Umfang der Funktionen macht diese Vorgehensweise für die Zukunft unmöglich. Mehr und mehr Software wird nicht mehr spezifisch für jedes einzelne Fahrzeug entwickelt. Der Anteil der Software, der hinzugekauft oder aus Open-Source-Quellen genutzt wird, nimmt mit großer Geschwindigkeit zu. Dies erhöht die Notwendigkeit, Schnittstellen und andere Rahmenbedingungen zu standardisieren. Das Ziel ist Software, die vor allen Dingen dank der eingesetzten Werkzeuge vollautomatisiert entsteht, fehlerfrei und sicher ist und natürlich alle Anforderungen der Kunden und Endkunden erfüllt und die vorhandenen Hardware-Ressourcen bestens ausnutzt. Perfekte Software eben, die alle Probleme löst und keine neuen schafft.
Software sorgt bei vielen Nutzern für Irritationen. Wie ist es möglich, Autofahrern ein angenehmes Fahrerlebnis zu bieten und zugleich die Komplexität von Software im Auto gering zu halten?
Im gleichen Maße, wie die Komplexität der Funktionen zunimmt, muss sich auch das User Interface weiterentwickeln. Das Fahrzeug muss den Passagier leiten, ohne ihn zu bevormunden, um die gewünschten Funktionen aus der Fülle der Möglichkeiten in einer verständlichen Form anzubieten. Das Fahrzeug wird damit zu einem Assistenten und Concierge. Deswegen muss das Fahrzeug eine gewisse Intuition haben und vorausschauend agieren. Beim autonomen Fahren spielt künstliche Intelligenz eine besonders prominente und entscheidende Rolle.
Das Datenvolumen steigt auch fernab von künstlicher Intelligenz. Wie schafft es ein Auto, die Fülle an Daten – bis zu 100 Sensoren im Fahrzeug, 30 verschiedene Schnittstellen – zu verarbeiten?
Die Anzahl der Daten und insbesondere die Datenmenge nehmen immer mehr zu. Das ist auch einer der Gründe, weshalb sich die Architekturen im Fahrzeug ändern werden. Sensoren werden standardisierte Schnittstellen haben und ihre Daten an sogenannte Zone-Controller liefern. Diese verarbeiten sie zum Teil eigenständig. Zum größeren Teil aber leiten sie die Daten an sogenannte High-Performance-Computer weiter, die viele der Funktionen bündeln und zu zentralen Rechenzentren werden. So organisiert, lassen sich Schnittstellen reduzieren. So lässt sich der Datenfluss im Fahrzeug sehr viel besser orchestrieren. Der Datenfluss in die Infrastruktur – in die Cloud, für das Edge Computing oder beliebige Infrastrukturelemente – wie etwa zur Verkehrssteuerung (V2X) – läuft dann breitbandig und mit geringen Latenzzeiten mittels 5G- oder Folgestandards über ein zentrales Kommunikationssteuergerät oder einen der High-Performance-Computer.
Und welchen Mehrwert bieten Hochleistungsrechner im Fahrzeug genau?
Die stark wachsenden Anforderungen an die Funktionalität der Fahrzeuge, wie zum Beispiel die User Experience oder die Fahrerassistenzsysteme, erfordern immer komplexere Software und immer größere Datenströme. Diese lassen sich nicht mehr durch das Ergänzen weiterer klassischer Steuergeräte umsetzen. Allein die Anforderungen an das Bordnetz würden die Möglichkeiten des Verbaus im Auto übersteigen. Die Lösung sind neue Architekturen, mit denen viele Funktionen zusammengezogen und in sogenannten Hochleistungsrechnern platziert werden. Durch den Einsatz dieser Architekturen wird die Komplexität reduziert. Zugleich bleibt das Fahrzeug einfach zu bauen und ist in der Lage, kontinuierlich Updates zu verarbeiten. Eine unumgängliche Fähigkeit, um die lebenslange Sicherheit des Fahrzeuges zu gewährleisten.
Sie sprechen es an: Wie steht es um die Sicherheit der Daten? Wie stellen Sie sicher, dass die Angriffsmöglichkeiten für Hacker in einem Fahrzeug gering bleiben?
Der Anspruch an die Datensicherheit und auch an Privacy steigt. Neben den Firewalls werden an den Kommunikationsschnittstellen zusätzliche Maßnahmen ergriffen. So wird die Kommunikation zwischen den Steuergeräten innerhalb des Fahrzeugs abgesichert.
Selbst nach einem möglichen Überwinden der Firewall findet in den individuellen Steuergeräten eine Prüfung statt, ob die jeweiligen Daten von einem dazu berechtigten Sender verschickt wurden. Ohne eine Authentifizierung geht es dann gar nicht erst weiter. Während Software das Eindringen verhindert, wird parallel geprüft, ob ein widerrechtliches Eindringen stattgefunden hat. Hierfür dienen sogenannte Intrusion-Detection-Software-Module. Sollte dann doch der unwahrscheinliche Fall des Eindringens stattgefunden haben, meldet sich das Fahrzeug selbstständig. Es gibt eine Warnung ab und daraufhin wird geprüft, wie eine Gegenmaßnahme aussehen kann. Um die bestmögliche Technologie dafür anbieten zu können und Fahrzeuge so sicher wie möglich zu machen, hat Continental die Firma Argus Cyber Security erworben, die zu den führenden Sicherheitsexperten der Branche gehört.
Wie vermeiden Sie Softwarefehler?
Die Qualität der Software ist von den Prozessen in der Entwicklung abhängig. Um die Komplexität heutiger Softwareentwicklungen sicher zu managen, wird eine Vielzahl an Tools und Prozessen benötigt. Ein Beispiel: Der für den VW ID.3 entwickelte Hochleistungsrechner ICAS1 beinhaltet etwa 20 Millionen Zeilen Code, um die zigtausenden Anforderungen abzubilden. Die Software wird von 19 verschiedenen Parteien entwickelt, an den verschiedensten Standorten. Das geht nur, wenn die Software-Architekturen in Tools abgelegt werden, mit Requirements verknüpft sind und die Software dann automatisch und permanent im Entstehungsprozess erstellt und getestet wird. Die Teams, die ein solches Projekt umsetzen, müssen entsprechend dieser Komplexität gesteuert werden. Dazu setzt Continental agile Methoden ein.
Die agile Transformation geht einher mit elementaren Veränderungen im Software-Powerhouse von Continental. Warum nehmen Sie das auf sich? Was ist der Vorteil agiler Softwareentwicklung?
Agile Softwareentwicklung spielt ihre Stärken besonders dann aus, wenn Projekte eine gewisse Komplexität haben. Mit ihr ist es möglich, komplexe Gesamtaufgaben in Pakete zu unterteilen, die eigenverantwortlich von kleinen Teams abgearbeitet und getestet werden. Durch das Ownership der einzelnen Teams entsteht eine enorme Motivation. Die kleinen Pakete werden sehr detailliert in sogenannten Sprints geplant. Nach jedem Sprint erfolgt die Bestandsaufnahme. Was ist abgearbeitet, was ist offen – und wann kann eine neue, darauf aufsetzende Planung erfolgen? Der Status ist immer einsehbar. Das führt zu einer sehr kontrollierten Entwicklung, die aber gleichzeitig sehr flexibel und schnell ist.
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