Anforderungen für Infotainment-Systeme Offene Standards für das Car Infotainment

Multimediasysteme wie zu Hause wünschen sich die Autofahrer zunehmend auch in ihrem Fahrzeug. Die dafür nötigen Infotainment-Systeme werden in Zukunft nur noch dann wirtschaftlich zu entwickeln sein, wenn sie auf voll integrierten, auf offenen Standards basierenden Plattformen mit definierten Schnittstellen aufbauen. Dabei kann die Automobilindustrie von anderen Industrien lernen, die diese Entwicklung bereits durchlaufen haben.

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Autoradio mit Kassettendeck war gestern. Heute erwarten die Autokäufer umfangreiche Multimediaausstattungen in ihrem Fahrzeug. Dazu gehört neben Digitalradio, CD- und DVD-Player die Möglichkeit, externe Geräte wie den MP3-Player oder den USB-Stick anschließen oder an den einzelnen Sitzplätzen im Fahrzeug möglichst verschiedene Videos von DVD abspielen zu können.

Neben den Unterhaltungsfunktionen sind heute auch Navigationssysteme Stand der Technik, selbst wenn sie noch nicht zur Standardausstattung gehören, ist ein ähnlicher Weg wie bei der Klimaanlage vorgezeichnet und der Serieneinbau nur noch eine Frage der Zeit. Neben den fest eingebauten Navigationssystemen, die sich ihre Daten von einem Speichermedium ziehen, erobern sich zunehmend Off-Board-Lösungen Marktanteile. Sie verbinden sich für das Abrufen der Kartendaten und die Routenberechnung mit einem Server und können von dort auch topaktuelle standortbezogene Informationen abrufen von der Staumeldung bis zur Position einer preisgünstigen Tankstelle oder der Sehenswürdigkeiten am Weg.

Verkehrstelematik-Systeme sind vielerorts in der Erprobungsphase. Das Vehicle Infrastructure Integration Consortium (VIIC) in den USA beschäftigt sich mit Car-to-Car- und Car-to-Infrastructure-Kommunikation, um durch eine schnelle Kommunikation zwischen Fahrzeugen einerseits und der Infrastruktur andererseits künftig Unfälle zu vermeiden. Auch in Japan laufen ähnliche Projekte. So werden auch sicherheitsrelevante Funktionen von Navigations- und Entertainment-Systemen rapide wachsen.

Killerapplikationen im Auto

Die wachsenden Bedürfnisse der Verbraucher im Hinblick auf digitale Unterhaltungs- und Informationssysteme im Auto stellen die Fahrzeughersteller vor enorme Herausforderungen. Sie müssen langlebige Fahrzeugtechnik mit kurzlebigen Infotainment-Anwendungen verbinden und jetzt entwickeln, was in zwei, drei Jahren auf den Markt kommen soll – aber wer weiß heute schon, welche Killerapplikation dann das Verbraucherherz höher schlagen lässt und möglichst schnell auch im Auto zur Verfügung stehen soll?

Noch deutlicher wird die Problematik, wenn man sich die Dauer eines kompletten Entwicklungszyklus vor Augen führt: Der Zulieferer entwickelt seine produktspezifische Plattform rund zwei Jahre lang. Dann wird sie in den Automobil-Entwicklungszyklus integriert, der rund vier Jahre dauert. Erst nach sechs Jahren kommen die Produkte für weitere sechs bis zehn Jahre auf den Markt – dann ist das Infotainment-System gnadenlos veraltet. Vor zehn Jahren, 1998 also, war an 3D-Graphik oder das Internet nicht zu denken; Standard im Auto war der CD-Player oder -Wechsler.

Ihren iPod wollten die Konsumenten ein halbes Jahr nach der Markteinführung im Auto haben – das geht mit den traditionellen Plattformen aber nicht. Aktualisierungen und Ergänzungen an den bestehenden Systemen werden durchaus vorgenommen, sie sind aber aufwendig, teuer und oft fehleranfällig, besonders weil ein System nur von verhältnismäßig wenigen Nutzern validiert wird.

Kosten und Time-to-Market verringern

Zeitfresser und Kostentreiber bei der Entwicklung von Infotainment-Lösungen ist das Vorgehen bei der Entwicklung: Die Zulieferer der Systeme erfinden das Rad immer wieder neu und machen den größten Teil der Entwicklungsarbeit von Anfang an selbst, vom Betriebsystem bis zur Middleware, von den einzelnen Anwendungen ganz zu schweigen. Die Kosten für derart umfangreiche Entwicklungsprojekte sind enorm und werden nicht mehr von den verkauften Stückzahlen getragen.

Außerdem kommen nicht in jedem Fall die besten Anwendungen zum Einsatz, die der Markt hergeben könnte. Die Automobilhersteller suchen deshalb nach Lösungen, mit denen sie die Bedürfnisse der Autokäufer schneller aufgreifen und mit denen sie ihnen die besten Lösungen anbieten können, die Zeit bis zur Marktreife der Produkte verkürzen und die Kosten deutlich senken können. Dabei orientieren sie sich an Ansätzen, die in anderen Industrien, ursprünglich ähnlich fragmentiert wie die Automobilindustrie, bereits erfolgreich eingesetzt werden, beispielsweise in der Telekommunikationsindustrie oder bei den Herstellern von Consumer-Geräten. Sie setzen auf offene Standards: Wenn die einzelnen Komponenten, von einer Vielzahl unterschiedlicher Hersteller entwickelt, über definierte Schnittstellen problemlos zusammenarbeiten, laufen die Unternehmen nicht Gefahr, sich mit ihren eigenen Tools selbst einzuschränken oder zu viel Mühe in einen einzigen Software-Anbieter zu investieren.

Offene Plattformen nutzen

Schon heute sind Lösungen verfügbar, mit denen sich der Entwicklungsaufwand für Infotainment-Systeme verringern und eine bessere Ergebnisqualität erzielen lässt, beispielsweise die Wind River Platform for Automotive Devices. Als integrierte Entwicklungs- und Laufzeitplattform für Infotainment-Systeme kombiniert die Plattform entweder Linux oder das Echtzeit-Betriebssystem VxWorks mit der Entwicklungsumgebung Wind River Workbench und branchentypischer Multimedia- und Connectivity-Middleware.

Auf der Hardware-Ebene greift sie auf Referenz-Designs im Markt etablierter Hardware-Hersteller zurück. Die Referenz-Designs bieten nahezu alle Hardware-Komponenten, die man für einen schnellen Start von Applikationsentwicklungen benötigt. Für die Einbindung der Hardware-Komponenten sorgen Board Support Packages (BSPs). Im Falle der Referenz-Designs sind sie Bestandteil der Plattform, bei kundenspezifischen Designs können sie mit ihrer Hilfe vom Kunden, von Wind River oder von Drittanbietern entwickelt werden.

Für die Inbetriebnahme des Designs leistet die Wind River Workbench ebenfalls Dienste, wie beim Hardware-nahen Debugging. Herzstück der Wind River Workbench ist jedoch das offene Entwicklungsframework Eclipse, das zunehmend als Standard-Interface in der Industrie eingesetzt und breit unterstützt wird. Dadurch können problemlos bestehende Eigenentwicklungen oder Drittanbieter-Plug-Ins integriert werden.

Allerdings werden selbst solche Plattformen mittelfristig nicht mehr in der Lage sein, die zukünftigen Anforderungen abzudecken. Die Automobil-Infotainment-Systeme der Zukunft werden voll integrierte Applikations-Plattformen sein und eine Vielzahl unterschiedlichster Anwendungen wie Navigation und Diagnose-Tools, Telefon, Internetzugang und Datenübermittlung, Video, DTV und MP3-Player vereinen und darüber hinaus die fortlaufende Integration weiterer, heute noch nicht existierender Funktionen ermöglichen. Für die Infotainment-Systeme der Zukunft eignen sich grundsätzlich nur zwei Standard-Plattformen, und zwar Linux und Microsoft – andere Betriebssysteme können in diesem Bereich wegen der geringen aktiven Entwicklerzahlen nicht mithalten.

Mehr integrieren, weniger entwickeln

Die Standardisierungsarbeit für zukunftsfähige Super-Plattformen läuft gerade an. So arbeitet Wind River an einer Linux-basierten Lösung und erstellt derzeit eine Architektur, wie ein solcher Infotainment-Stack aussehen könnte – Ziel ist ein Standard mit offen gelegten Schnittstellen, sodass beispielsweise bestimmte Teillösungen von Infotainment-Produkten gegen andere Teillösungen ausgetauscht werden können.

Ein weiteres Beispiel für die Standardisierung von Software im Automobil ist Autosar. OEMs, die das Konzept unterstützen, können damit bereits vorhandene Standards wie beispielsweise USB 2.0 nutzen. Autosar stellt die Spezifikationen zur Verfügung, teilt in Automotive- und Consumer-Elektronik-Komponenten ein und definiert das Infotainment-System und die Schnittstellen. Neue Komponenten lassen sich so kostengünstig in das System integrieren, sobald sie auf den Markt kommen.

Das ermöglicht zum einen eine rasche Abfolge von Innovationen und zum anderen die Integration von Teillösungen bestimmter Hersteller. Die besten verfügbaren Anwendungen einzusetzen und innovative Lösungen anzubieten ermöglicht den Herstellern die Differenzierung vom Wettbewerb. So wird auch der Entwicklungsprozess zukünftiger Infotainment-Lösungen aussehen: Der Automobilhersteller definiert das System, die Zulieferer entwickeln die Lösung. Dabei werden die Zulieferer zunehmend weniger selbst entwickeln und stattdessen auf einen Baukasten standardisierter Komponenten zurückgreifen. Damit wird sich die Hauptaufgabe von der Entwicklung plus Integration hin zur Integration verschieben. Entwicklungskosten und -zeiten werden somit gesenkt, das Infotainmentsystem ist immer auf dem neusten Stand der Technik.

*Christoph Ditzen, GM Automotive Solutions, Wind River

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