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Wie sich Automotive-Sicherheitsstandards auf Entwicklungsprozesse auswirken

| Autor / Redakteur: Steven Servaes / Benjamin Kirchbeck

Während viele Unternehmen zunächst nur scheinbar Hardware-orientiert arbeiten, spielt Software in der Industrie in zwei wesentlichen Bereichen eine wichtige Rolle: Entwicklungstools und Software, die in IC-basierten Produkten enthalten sind.
Während viele Unternehmen zunächst nur scheinbar Hardware-orientiert arbeiten, spielt Software in der Industrie in zwei wesentlichen Bereichen eine wichtige Rolle: Entwicklungstools und Software, die in IC-basierten Produkten enthalten sind. (Bild: ©monsitj - stock.adobe.com)

Im Automotive-Sektor ist Sicherheit ein zentrales Thema. Dabei ist Software mindestens genauso wichtig wie Hardware. Software-Entwickler sind dabei jedoch strengen Standards unterworfen. Wie wirkt sich das auf den Entwicklungsprozess aus?

Bei der Entwicklung von Hardware ist Software oft ein Unterscheidungsmerkmal, das OEMs und Nutzern entscheidende Vorteile bietet. Software bietet auch die Möglichkeit, Produkte während ihrer Lebensdauer zu aktualisieren, neue Funktionen hinzuzufügen oder Kompatibilität zu neuen Standards und Protokollen zu wahren.

In diesem Beitrag befassen wir uns mit der Frage, wie Software mit Hardware interagiert und welche Auswirkungen Automotive-Sicherheitsstandards auf Entwicklungsprozesse haben. Außerdem bieten wir einen Einblick in die internen Prozesse, die sicherstellen, dass Software und Produkte den höchsten Standards entsprechen.

Steven Servaes arbeitet für Melexis als Competence Centre Manager Software.
Steven Servaes arbeitet für Melexis als Competence Centre Manager Software. (Bild: Ann Poppe)

Echtzeitverhalten von entscheidender Bedeutung

Während viele Unternehmen zunächst nur scheinbar Hardware-orientiert arbeiten, spielt Software in der Industrie in zwei wesentlichen Bereichen eine wichtige Rolle: Entwicklungstools und Software, die in IC-basierten Produkten enthalten sind. Dabei ist gerade Embedded-Software besonders wichtig, da sie sich auf sicherheitskritische Anwendungen im Automotive-Bereich bezieht.

Eines der Hauptmerkmale vieler moderner Halbleiterbausteine ist die hohe Designflexibilität für den Endnutzer und die Möglichkeit, Konfigurationen individuell anzupassen. Dafür wird in viele Produkte eigens ein Mikrocontroller (MCU) integriert. Obwohl es eine Hardware-Aufgabe des analogen Frontends ist, Signale zu erfassen, verlässt sich die MCU auf Software, um die Analog-Informationen in verwendbare Daten umzuwandeln, die anschließend vom System genutzt werden können.

Die Daten können intern genutzt werden, um ein vernetztes System wie eine Pumpe oder einen Aktuator anzusteuern, oder sie lassen sich weiter verarbeiten, um an einen Kommunikationsbus wie LIN, SENT, PSI-5, SPI oder an einen der anderen gängigen fahrzeuginternen Busse gesendet zu werden. Halbleiterbausteine sind im Allgemeinen klein und sehr effizient, wodurch sich alle DSP-Funktionen basierend auf 16-Bit-Signalen in Software ausführen lassen.

Echtzeitverhalten ist für viele Automotive-Funktionen von entscheidender Bedeutung, vor allem in Bezug auf die Sicherheit, wenn das System möglicherweise lebenskritische Entscheidungen treffen muss. Dies hat zur Folge, dass hochoptimierte Algorithmen erforderlich sind, die meist in der Programmiersprache C codiert sind. In der Regel befinden sich diese Algorithmen im System-ROM, können jedoch aus Gründen der Flexibilität oder, um Software-Over-the-Air-Updates (SOTA) zu ermöglichen, im Flash gespeichert werden.

Viele Unternehmen erstellen ihre eigenen Software-Entwicklungstools, um sicherzustellen, dass sie die Anforderungen erfüllen und Produkte von höchster Qualität ermöglichen. Die Entwicklung der Software selbst ist jedoch nur die halbe Miete. Die Systemsicherheit ist genauso entscheidend für den Betrieb wie die Software selbst. Daher sind ausgereifte Software-Diagnosefunktionen erforderlich, die sicherstellen, dass das System im Fehlerfall sofort in einen sicheren Zustand übergeht.

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