Das Testen des funktionalen Verhaltens der TCP/IP-Protokollstacks in Fahrzeugen ist eine wesentliche Aufgabe, um die Kommunikation im Auto sicherzustellen.
Fraunhofer ESK
Die aus dem Internet-Umfeld bekannte TCP/IP-Protokollfamilie wird im Automobilbereich seit etwa fünf Jahren vor allem von drei Entwicklungen vorangetrieben: Bei der Anbindung von Elektrofahrzeugen an Ladestationen. Dort schreibt die ISO 15118 Norm unter anderem IPv6 als Übertragungsprotokoll vor. Zweitens beim Fahrzeugzugang für die Diagnose, wo laut ISO 13400 (DoIP) TCP/IP und Ethernet eingesetzt wird. Und drittens bei Autosar, wo ab Release 4.1 Ethernet und TCP/IP auch zur Kommunikation zwischen Steuergeräten eingesetzt werden.
Das Testen des funktionalen Verhaltens der TCP/IP-Protokollstacks in Fahrzeugen ist also eine wesentliche Aufgabe, um die Kommunikation im Auto sicherzustellen. Anhand der Testberichte können Fehlverhalten von Funktionen aufgedeckt werden. Zudem liefern sie den OEMs und Zulieferern Anhaltspunkte, wie sie ihre Produkte optimieren können.
300 zusätzliche Tests für Automotive
Ingenieure der Fraunhofer ESK haben nun 300 zusätzliche Tests entwickelt, die die spezifischen Anforderungen der Automobilindustrie erfüllen. Die automatisierten Tests können jederzeit wiederholt werden und bieten so eine zuverlässige Grundlage für die Absicherung des Kommunikationsverhaltens von eingebetteten Systemen. Das Verfahren der Fraunhofer ESK zeichnet sich gegenüber handelsüblichen Testsuiten vor allem durch den Test von Ipv6, zusätzlichen Tests für die Automobilindustrie und den TCI/IP-Tests für Autosar aus.
Zusammen mit den rund 1000 bereits verfügbaren Tests für TCP/IP gibt es damit eine umfassende Absicherung, wie sie von den Automobilherstellern gefordert wird. Beispiele für neue Testsuiten sind die IPv6-Addressing Architecture (RFC4291), Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses (RFC3927) und TCP Congestion Control (RFC5681).
Autosar 4.1 behandelt erstmals das TCP/IP-Protokoll
Mit dem aktuellen Release 4.1 definiert Autosar erstmals auch die Nutzung des TCP/IP-Protokolls zwischen Steuergeräten im Fahrzeug. Da das Protokoll auf den Automotive-Steuergeräten neu implementiert werden muss, besteht ein erhöhter Testbedarf. Dazu mussten die ESK-Forscher vor allem die besonderen Anforderungen der Autosar-Architektur und Funktionsweise berücksichtigen. Eine speziell für den Standard entwickelte Software ermöglicht hierbei den Umgang mit der nicht blockierenden Funktionsweise und der stark von Linux und Windows abweichenden Schnittstelle des TCP/IP Stacks. Vor allem die Herausforderung der stark limitierten Speicherressourcen und das Fehlen vieler hilfreicher Funktionen, beispielsweise eines Dateisystems auf den zu testenden Autosar-Geräten, haben die ESK-Wissenschaftler gelöst.
Die Fraunhofer ESK zeigt die TCP/IP-Tests auf der embedded world 2013 in Nürnberg.