Automotive-Plattform Ebnet den Weg zur Cloud-Native-Entwicklung

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Mit OpenSynergys virtueller Automotive-Plattform können jetzt komplexe Softwaresysteme nahtlos von der Cloud auf die Fahrzeugumgebung übertragen werden, auch wenn diese Softwaresysteme mehrere virtuelle Maschinen umfassen und darauf verschiedene Betriebssysteme ausgeführt werden.

In der virtuellen Plattform ist eine breite Palette von Geräten enthalten, die dem offenen Standard „Virtio entspricht. Durch diese Geräte kann Software, die in der Cloud entwickelt wurde, ohne Modifikation auf dem Automotive Edge eingesetzt werden.

Traditionell haben OEMs und ihre Zulieferer in frühen Entwicklungsphasen Software auf automobilspezifischer und schwer zu beschaffender Computerhardware entwickelt. Kurz vor dem Produktionsstart sind sie dann auf teure Prototypenfahrzeuge umgestiegen. Diese Hardware und Fahrzeuge kann man unmöglich für weltweit verteilte Softwareteams verfügbar machen. Und das schon gar nicht, seit die Knappheit an Chips das Beschaffungsproblem noch verschärft hat.

Die Cloud-Entwicklung bietet der Automobilindustrie eine effektive Lösung hierfür. Vor allem dann, wenn sie durch den offenen Standard Virtio unterstützt wird. Dieser Standard wird von dem Open-Konsortium Oasis gepflegt. Da noch automobilspezifische Virtio-Geräte fehlen, arbeitet OpenSynergy als aktives Mitglied des Konsortiums daran, diese Lücke zu schließen und so den Umfang des offenen Standards im Automobilbereich zu erweitern.

Dieses Engagement von OpenSynergy ist der Grund, warum sich auf der virtuellen Automotive-Plattform von OpenSynergy immer zahlreiche Geräte befinden, die der neuesten Version der „Virtio-Spezifikation entsprechen. Das wiederum eröffnet die Möglichkeit, Softwaresysteme beliebiger Komplexität zusammenhängend in die Cloud zu verlagern, wo das gesamte System entwickelt und konfiguriert werden kann. Selbst die Integration verschiedener Softwarekomponenten – also sowohl der Betriebssysteme als auch der darin laufenden Anwendungen – mit sehr unterschiedlichen Anforderungen an Sicherheit und Echtzeitverhalten kann in der Cloud erfolgen und individuell aktualisiert werden. Und das alles ohne Risiko, dass sich die Komponenten gegenseitig stören oder ihre funktionalen Sicherheitseigenschaften verlieren.

Zum ersten Mal können OEMs und Tier-1s weit über das typische Angebot der Anwendungs-entwicklung in der Cloud hinausgehen und gleichzeitig auf mehreren Betriebssystemen entwickeln – sogar auf Betriebssystemen, die nicht speziell für den Betrieb in der Cloud portiert wurden.

Mit der Lösung von OpenSynergy kann beispielsweise ein Cockpit-Controller vollständig in der Cloud integriert werden: Das Instrumenten-Cluster wird auf einem Linux-Betriebssystem in einer der virtuellen Maschine ausgeführt und das Infotainment-System läuft in einer anderen virtuellen Maschine. Anstatt einzelne Teile speziell für den Betrieb in die Cloud zu portieren, können die Integratoren wegen der „Virtio-Geräte von OpenSynergy das komplette System nahtlos aus der Cloud in den Edge-Bereich verlagern.

Die entscheidende Voraussetzung für diese Entwicklung von Software in der Cloud ist die Parität zwischen der Cloud-basierten Entwicklungsumgebung und der Fahrzeugumgebung. Gerade die wird sichergestellt, denn Virtualisierung auf der Basis offener Standards wie „Virtio ermöglicht die einfache Portierung beliebiger Softwaresysteme aus der Cloud in die Edge. Die Betriebssysteme nutzen dabei virtuelle Treiber, die standardisiert sind und damit unabhängig vom Hypervisor sowie der zugrunde liegenden Hardware. Das gilt auch, wenn anstelle der Hardware die Systeme auf der Cloud ausgeführt werden.

Isaac Trefz, Produktmanager für OpenSynergys COQOS Hypervisor SDK, sagt: „ Dadurch, dass wir unsere Kunden mit unseren OpenSynergy-Virtualisierungsprodukten ausstatten – einschließlich der erstklassigen „Virtio-Implementierung in der Cloud – erhalten die Embedded-Entwickler einen entscheidenden Vorteil: Sie erhalten einfachen Zugang zu der Software und sie können die Software problemlos skalieren. Wir sind überzeugt, dass unsere bewährte, branchenführende „Virtio-Geräteimplementierung sich auf Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen in der gesamten Automobilindustrie auswirken wird.“

Die einzusetzenden Betriebssysteme müssen lediglich dem „Virtio-Standard entsprechen. Der ist im Bereich der Unternehmensinformatik weit verbreitet und wird von vielen Betriebssystemen unterstützt. Dazu gehören auch die Systeme, die einen Linux-Kernel verwenden. Somit wird nicht für jedes Betriebssystem, das nur zu Entwicklungszwecken verwendet wird, ein zusätzlicher „Cloud“-Port benötigt. Man kann einfach genau das gleiche „Virtio-basierte Betriebssystem in der Cloud verwenden, das auch im Fahrzeug eingesetzt wird.

Hersteller, die ihre Automotive-Softwareprodukte in der Cloud entwickeln, erhalten nahezu unbegrenzte Rechenleistung. Das heißt, sie können in großem Umfang auf einer fast unbegrenzten Anzahl von „virtuellen Hardwaresystemen“ testen und validieren. Das wiederum ermöglicht Software Defined Architectures (SDA), also Architekturen, bei denen Software und Funktionen den Ausgangspunkt für die Entwicklung bilden: Zunächst entwerfen die Entwickler eine Architektur, die alle gewünschten Funktionen eines Systems umfasst, ohne Rücksicht auf Hardware-Einschränkungen oder Portierungsaufwand. Erst nach der Erstellung des Softwareentwurfs entscheiden die Hersteller, welche Hardware verwendet werden soll. Der Ansatz der Software Defined Architecture bietet Wahlfreiheit bei der Hardware und bei den Softwarekomponenten. In Rechenzentren wird er deshalb bereits angewendet. Die Cloud-Entwicklung wird dazu beitragen, dass sich die Software Defined Architecture auch in der Automobilindustrie durchsetzen wird.

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