Edge-Implementierungen treiben die Entwicklung moderner Fahrzeuge voran. US-Softwarehersteller Red Hat hat zentrale Trends identifiziert, die die Autobranche im Kontext des Edge Computings prägen werden.
Vehicle Edge ist die Grundlage für vernetzte Fahrzeuge.
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Im Zuge der digitalen Transformation gewinnt Edge Computing an Bedeutung. Hinter Edge Computing "verbirgt sich ein Ansatz, der auf den ersten Blick dem allgemeinen Trend der Bildung von cloudbasierten Datenstrukturen entgegenzuwirken scheint", erklärt Joachim Rudolph von ESG Mobility im Artikel Schnelle Fehleranalyse in der Softwareentwicklung durch Edge Computing aus dem ATZextra Automotive Engineering Partners 2021. Es gehe beim Edge-Computing darum, lokale Geräte zu befähigen, selbstständig und ohne unmittelbare Interaktion mit der Cloud Datenauswertungen durchzuführen, so Rudolph. "Intelligenz wandert also zurück zur Datenquelle und wird nicht nur in der Cloud gebündelt", betont der Softwareingenieur.
Factory Edge und Vehicle Edge
Von der Telekommunikation über die Energieversorgung bis hin zum Gesundheitswesen: Edge Computing ist aktuell in vielen Branchen ein zentrales Thema, wie der US-amerikanische Softwarehersteller Red Hat erklärt. Auch bei der Umsetzung innovativer Smart-City-Konzepte spiele Edge Computing eine entscheidende Rolle. "Besonders dynamisch ist aber die Entwicklung im Automobilsektor: Factory Edge und Vehicle Edge sind hier die Anwendungsszenarien. Factory Edge zielt auf Fertigungs- und Logistikprozesse ab, Vehicle Edge ist die Grundlage für vernetzte Fahrzeuge", so das US-Unternehmen.
Im Automobilsektor gibt es im Kontext von Edge-Implementierungen einige Entwicklungen, die das Jahr 2022 nachhaltig bestimmen werden. Harald Ruckriegel, Chief Technologist Automotive and Strategic Business Development bei Red Hat, sieht dabei einige wichtige Trends, die die Branche prägen werden. Dazu sollen unter anderem folgende Aspekte gehören:
Software-defined Everything
Der Mangel an Chips hat den Automobilbereich besonders stark getroffen. Ein Grund dafür sei, so Red Hat, dass die Automotive-OEMs nicht zu den Hauptkunden der wenigen Chip-Hersteller gehörten, die in anderen Branchen deutlich höhere Absatzmengen und Margen generieren könnten. "Diese Entwicklung hat einen generellen Trend weiter verstärkt, das Software-defined Everything, also die Entkopplung der Software von der Hardware", heißt es. Sie ermögliche neben der Hardware-Unabhängigkeit eine Standardisierung und biete viele Vorteile wie geringere Kosten, eine höhere Skalierbarkeit und Flexibilität sowie ein vereinfachtes Management.
Auch ließen sich durch die Abstrahierung der Software von der Hardware neue Funktionen schneller bereitstellen. "Die Fahrzeug-Embedded-Welt war bisher von einer Hochspezialisierung mit der Nutzung zahlreicher Steuergeräte, den sogenannten ECUs (Electronic Control Units) gekennzeichnet. Das Software-defined-Konzept ermöglicht nun auch die Entwicklung von ECUs, die mehrere Funktionen abdecken können. Dadurch müssen auch weniger Steuergeräte verbaut werden", so Red Hat. Prinzipiell soll der Software-definierte Ansatz von der Edge, also dem Fahrzeug, über das Rechenzentrum bis zur Cloud verstärkt an Bedeutung gewinnen.
Vernetzung
Edge Computing soll laut Red Hat im Automotive-Bereich auch erhebliche Auswirkungen auf die Wertschöpfungskette der Hersteller haben, und zwar "mit einer umfassenden Vernetzung von der Forschung und Entwicklung über den Vertrieb und das Marketing bis hin zur Produktion und zum After-Sales". Eine Konsequenz sei die stärkere Verknüpfung der Phasen Pre-SOP (Start of Production), SOP und Post-SOP. Daher sollen auch Vehicle Edge und Factory Edge enger zusammenwachsen.
Vehicle Edge decke dabei Fahrzeug-Onboard und -Offboard ab und sei eine Grundvoraussetzung für die Umsetzung autonomer, vernetzter, elektrischer und geteilter Mobilität. Factory Edge hingegen bilde die Basis für innovative Industrie-4.0- und IoT-Szenarien. "Durch die zunehmende Vernetzung können zum Beispiel Daten aus dem Connected Car gewonnen werden, die unmittelbar in den Entwicklungs- und Produktionsprozess einfließen", so Red Hat. Darüber hinaus seien auch übergreifende Anwendungsfälle umsetzbar, die von fahrzeugspezifischen Smart-Car-Funktionen bis hin zu Service-Themen wie Mobility Services und Ride Sharing reichen.
Open Source
Werden Standardisierungen im Automotive-Bereich derzeit von Entwicklungspartnerschaften wie Autosar über Spezifikationen vorangetrieben, sollen künftige Entwicklungen in Richtung Open Source gehen. Es etabliere sich immer mehr der Ansatz "Standardisierung über Open Source", der eine implementierungsgetriebene Standardisierung unterstütze. Dabei könne auf ein umfassendes, kontinuierlich wachsendes Open-Source-Ökosystem zurückgegriffen werden. Gleichzeitig sei auch bei "den bestehenden Standards ein verstärkter Trend zur Nutzung von Open Source und modernen Softwaretechnologien erkennbar", so Red Hat.
Hybrid-Cloud und Multi-Cloud
Die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung im Automotive-Bereich erfordere auch, so Red Hat, die Nutzung einer Hybrid-Cloud- oder Multi-Cloud-IT-Infrastruktur. Nur damit könnten Anwendungen in kurzen Entwicklungszyklen in einer dynamisch skalierbaren Umgebung bereitgestellt werden. "Dabei ist zu beachten, dass Edge-Themen nicht ohne Weiteres in die Cloud gebracht werden können, sondern die IT-Technologien an den Einsatzort verlagert werden müssen. Die Edge stellt somit starke Integrationsanforderungen – etwa hinsichtlich Echtzeitverarbeitung, Security oder Safety", heißt es. Eine offene Hybrid-Cloud-Plattform müsse folglich auch Edge-Implementierungen unterstützen, "das heißt, sie muss als gemeinsame horizontale Plattform fungieren, die vom Core bis zur Edge eine einheitliche Entwicklungs- und Betriebserfahrung bietet", so Red Hat.