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V2X: Anwendungen entwickeln und testen

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Am Beispiel einer Warnung vor einem Einsatzfahrzeug in Alarmfahrt (Sondereinsatzfahrt) eines Automobil OEMs werden diese Entwicklungsprozesse mit entsprechenden Analysen und Abschlusstests durch waveBEE Systeme umfassend unterstützt:

In der ersten Phase wurde eine waveBEEplus Entwicklungsplattform genutzt, um die Applikation zu entwickeln und für die Serienumsetzung zu spezifizieren. Vereinfacht sieht die Funktion folgendermaßen aus: Durch einen externen Auslöser (im Serienbetriebe zum Beispiel das Einschalten des Blaulichts) wird die entsprechende V2X-Nachricht, in diesem Fall eine spezielle DENM, generiert. Eine Validierung dieser Sendefunktion findet im ersten Schritt auf der Korrektheit dieser Einzelnachricht statt. Sprich: Header und Payload der Nachricht müssen der Spezifikation entsprechen.

Der nächste Schritt ist das Verwenden von mehreren V2X-Stack-Instanzen auf einer waveBEEplus, sodass diese DENM-Nachricht innerhalb eines Systems von einem V2X-Stack erzeugt und über eine virtuelle Netzwerkschnittstelle versendet wird. Als Empfangsseite dient eine zweite V2X-Instanz auf demselben Gerät. Die Empfangsseite muss in der Lage sein, die empfangene Nachricht zu dekodieren und der Empfangsfunktion – etwa einer HMI-Ausgabe - zur Verfügung zu stellen.

Um die Luftschnittstelle einzubeziehen wurden in der nächsten Phase mehrere waveBEEplus Systeme verwendet, um das reale Senden, Empfangen und Verarbeiten der Nachricht über den Physical Layer, hier IEEE 802.11p, zu testen. Dies geschah sowohl unter Laborbedingungen als auch mit reversiblen Einbauten dieser waveBEE Systeme in Versuchsfahrzeuge auf der Straße. Hierbei wurden über das HMI entsprechende Warnungen vor Einsatzfahrzeugen erzeugt.

In Phase drei ergänzen V2X-Simulation mit waveBEE Systemen im HiL unter Laborbedingungen das Testen in der Serienentwicklung. Komplexe V2X-Szenarien mit unterschiedlichsten Verkehrsteilnehmern (station types) und Nachrichtentypen (CAM, DENM, SPATEN; MAPEN, IVI) werden erzeugt und die korrekte Funktionsweise der Applikation validiert. Die Erstellung der V2X-Szenarien erfolgt hierbei schnell und einfach über den waveBEEto-go Szenario Editor. Der Editor sorgt gleichzeitig dafür, dass nur spezifikationskonforme Nachrichten definiert und erzeugt werden.

Exakt dasselbe Testszenario lässt sich mithilfe der waveBEEto-go aus dem Labor auf die reale Straße transferieren, um mit dem echten Fahrzeug unter Realbedingung das gesamte Szenario im wahrsten Sinne des Worten zu „erfahren“. Am Beispiel des Sondereinsatzfahrzeuges werden die Vorteile der waveBEE Systemlösung schnell deutlich: Die in Phase eins und zwei verwendeten waveBEE®plus Systeme dienen in den Realfahrttests weiterhin als Sender der Sondereinsatzfahrzeug-Warnung.

Die mit dem waveBEEto-go Szenario Editor erstellten V2X-Szenarien bilden die Infrastruktur ab, ohne dass diese real vorhanden sein müsste. Dabei werden aus den Simulationsdaten reale V2X-Botschaften erzeugt, die mittels automatischem Geoshifting an jeden Ort der Welt positioniert und real über die Funkschnittstelle der waveBEEto-go (wieder IEEE 802.11p) ausgesendet werden. Das Realfahrzeug kann also ohne viel Aufwand und ohne weitere Infrastruktur durch eine echte V2X-Umgebung mit realen und korrekten Botschaften fahren. In dieser Phase zeigt sich besonders die Wichtigkeit reproduzierbarer Testumgebungen für aussagekräftige Testergebnisse: Vom Labor auf die Straße und wieder zurück.

Fazit

In der aktuellen Vor-Serien Phase von V2X optimiert die Nutzung der waveBEE Produktfamilie der NORDSYS den Entwicklungsprozess von V2X-Applikationen erheblich. Auch das Nachpflegen von zukünftigen „day two“ oder „day x“ V2X use cases wird durch die offene Architektur der Entwicklungsplattformen und den Continuous Integration Process der Folgesysteme deutlich erleichtert.

Die Simulationstools ermöglichen bei geringstem Aufwand kosteneffizientes Erzeugen und Testen der komplexen V2X-Szenarien im Mix aus realen und virtuellen Teilnehmern. Die waveBEEtouch dient in allen Entwicklungsphasen als mobiles Visualisierungs- und Diagnosewerkzeug, das sowohl der Analyse der gesamten V2X-Umgebung, als auch die Validierung sämtlicher spezifizierter Details einzelner V2X-Nachrichten ermöglicht.

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