Hoch zuverlässige Architektur für verteilte Steuerapplikationen

29. April 2004

Das nextTTA-Projekt wurde nach zweijähriger Laufzeit erfolgreich abgeschlossen. Ziel des von der Europäischen Kommission finanzierten Projekts war die Weiterentwicklung der zeitgesteuerten Architektur (Time-Triggered Architecture, TTA). Dabei wurde nachgewiesen, dass die Verbindung aus ereignisgesteuerter Datenübertragung mit dem Industriestandard CAN und TTA die mühelose Migration bestehender CAN-Applikationen auf zeitgesteuerte Systeme unterstützt. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass der Einsatz intelligenter zentraler Buswächter die Zuverlässigkeit steigerte und die Systemkosten senkte. Um die Forderung nach höherem Datendurchsatz im Automobil zu erfüllen, wurde der Prototyp eines Leitungstreibers mit einer Bandbreite von 10 MBit/s entwickelt. Als Beispielapplikation wurde eine autonome Lenkfunktion in einen Audi S8 eingebaut.

Ein wichtiges Ziel im nextTTA-Projekt war der Nachweis, dass ereignisgesteuerte Datenübertragung auf Grundlage der zeitgesteuerten TTA möglich ist. Mit diesem Ansatz ließen sich prototypische CAN- und TCP/IP-Protokoll-Emulationen implementieren. CAN ist ein ereignisgesteuertes Datenübertragungsprotokoll mit hervorragenden Leistungsmerkmalen, das häufig im Kommunikationssystem von Automobilen zur Anwendung gelangt. Um derartige CAN-Applikationen in einem zeitgesteuerten Netzwerk zu betreiben, wurde ein eigener Emulator entwickelt. Eine zusätzliche Software-Schicht genügte, um den Großteil der bestehenden Programme ohne Änderungen in einem zeitgesteuerten Netzwerk ausführen zu können.

Zeitgesteuerte Systeme müssen viele grundlegende Anforderungen erfüllen. Dazu zählen große Zuverlässigkeit und hohe Bandbreite. Im Rahmen des nextTTA-Projekts wurde der Prototyp eines neuartigen Leitungstreibers mit einer Bandbreite von 10 MBit/s für den Einsatz in Fahrzeugen spezifiziert und entwickelt. Zusätzlich konnten durch den Einsatz intelligenter zentraler Buswächter Struktur, Funktion und Zuverlässigkeit der TTA beträchtlich verbessert werden. Diese Einheiten halten den Betrieb eines Systems selbst bei Ausfall eines Knoten aufrecht. Intelligente zentrale Buswächter senken die Kosten und erfüllen die strengen Sicherheitsanforderungen der Luftfahrt und anderer Industrien mit hohem Bedarf an Zuverlässigkeit.

Ein weiterer Teil des nextTTA-Projekts bestand darin, eine autonome Lenkfunktion in einen Audi S8 einzubauen. Das Lenksystem stellte deutlich die Reife der Technologie und ihr sofortige Einsatzfähigkeit in der Serienproduktion von Fahrzeugen unter Beweis. Der Prototyp folgte automatisch einer Straße. Eine Videokamera fungierte als intelligenter Sensor und lieferte entsprechende Daten. So konnte der Fahrtaufwand verringert und die Lenkgenauigkeit erhöht werden. Moderne Fahrerassistenzsysteme mit intelligenten Sensoren benötigen hohen Datendurchsatz und verlässliche Übertragung. Beide Anforderungen werden von der TTA erfüllt.

Die TTA eignet sich besonders als Architektur für hoch zuverlässige verteilte Systeme. Sie stellt eine enorme technische Errungenschaft im Bereich verteilter Echtzeitsysteme dar und hat durch eine Reihe von Applikationen aus den Bereichen Luftfahrt, Automobil, Spezialfahrzeuge, Bahn und Industriesteuerung Anerkennung gefunden. Technologieführer wie Airbus, Alcatel, Audi, Honeywell, Nord-Micro und andere arbeiten schon heute mit der TTA. Die Technologie wird bereits in der Serienproduktion eingesetzt.

Über nextTTA

Das nextTTA-Projekt wurde von der Europäischen Kommission finanziert. Verschiedene Forschungseinrichtungen und Firmen nahmen als Partner daran teil. austriamicrosystems AG, Audi AG, Technische und Wirtschaftliche Universität Budapest, TTTech Computertechnik AG, Universität Ulm, University of York, Technische Universität Wien, Université Joseph Fourier, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National Polytechnique de Grenoble und Technische Universität Darmstadt waren am erfolgreichen Abschluss von nextTTA beteiligt. Das SRI International nahm als Subpartner am nextTTA-Projekt teil.

Weiter Informationen zu nextTTA erhalten Sie auf folgender Website: www.vmars.tuwien.ac.at/projects/nexttta