Eine polymere optische Faser soll zur Erhöhung der Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Datenübertragung in Fahrzeugen beitragen
Die Automobilindustrie steht vor einer Reihe von revolutionären Veränderungen, denn während die Nachfrage der Öffentlichkeit nach alternativen Formen von Energie, Automatisierung und Konnektivität immer größer wird, kann die Erschließung der Technologie, die zur Unterstützung dieser Entwicklung benötigt wird, eine Herausforderung darstellen. Was die Konnektivität betrifft, so hat CarNet die aktuellen Hindernisse, die in Bezug auf sogenannte „Fahrerassistenzsystem“-Anwendungen bestehen, detailliert untersucht. „Wenn diese Anwendungen korrekt umgesetzt werden, können sie Leben retten und die Fahrer beim sicheren Fahren unterstützen“, so Carlos Pardo, CEO und Mitbegründer von Knowledge Development for Plastic Optical Fibers (KDPOF), dem Unternehmen hinter dem CarNet-Projekt. Jedoch ist die Nachfrage nach Daten schneller gestiegen als technische Lösungen gefunden werden konnten, um auf diese Informationen auch schnell und zuverlässig zugreifen zu können. Autos vibrieren, Wärme und elektromagnetische Interferenz können Hindernisse darstellen: Diese Faktoren bedeuten, dass traditionelle Kommunikationsnetze unzuverlässig sind. „Darüber hinaus“, erklärt Pardo, „sind sie nicht in der Lage, Geschwindigkeiten von über 150 Mbit/s zu erreichen, was so viel heißt wie, dass alle Informationen zu langsam sind, um von Nutzen zu sein.“ Um dieses Problem anzugehen, hat CarNet für den Produktentwicklungsprozess einen Qualitätsansatz angewandt, der die Einhaltung der Anforderungen der Automobilindustrie garantieren soll. „KDPOF hat eine bahnbrechende kostengünstige Technologie entwickelt und patentiert, die eine Datenübertragung mit Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s ermöglicht. Da unsere Technologie auf polymeren optischen Fasern (POF) basiert, überwindet sie alle Herausforderungen, die sich im Fahrzeuginneren abspielen“, so Pardo. Nach dem erfolgreichen Start einer Reihe von anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASIC) für die Gigabit-Kommunikation und Kommunikation über große Reichweiten mittels POF, hat sich KDPOF verpflichtet, die nächsten Schritte in Richtung einer Übertragung und Validierung der Technologie zur Umsetzung und Standardisierung einer robusten Lösung in der Automobilindustrie zu vollziehen. Dank des CarNet-Projekts war es KDPOF möglich, die Vorteile seiner Gigabit-Technologie zu testen, zu demonstrieren und an den Automobilmarkt anzupassen. Die im Laufe der dreijährigen Projektlaufzeit durchgeführten Arbeiten umfassten den Abschluss des gesamten ASIC-Gestaltungsprozesses, die Emulation und Verifizierung von ASIC sowie den Prototypenbau und die Verpackung. Im Rahmen des Projekts gelang es außerdem, Vorläufer der Automobiltechnik zu bewerten sowie vorläufige Qualifizierungstests durchzuführen und einen ersten Bewertungsrahmen für Automobilanwendungen zu entwickeln. Zudem wurden Designaufgaben unter Berücksichtigung der Bewertung der Anforderungen, der Ergebnisse der Qualifizierungstests und der Rückmeldungen der Kunden umgesetzt, überarbeitet und überprüft. Pardo erklärt, dass große Anstrengungen unternommen werden, um in den Zielmärkten eine weitgehende Standardisierung der Technologie zu erreichen, die das Team erarbeitet hat. „Wie es häufig bei neuen Technologien der Fall ist, liegen die Herausforderungen darin, den Kunden die Funktionen und Vorteile näher zu bringen.“ Die Teammitglieder haben es sich zum Ziel gesetzt, die Technologie als Industriestandard für die Kommunikation in Fahrzeugen zu etablieren, und berichten stolz, dass ihre Technologie in mehrere Anwendungen integriert wurde, die für in der Entwicklung befindliche Automobilplattformen vorgesehen sind. Die breite Öffentlichkeit kann darauf hoffen, dass die Technologie weitgehend anerkannt wird, da sie eine redundante Sicherheit für das autonome Fahren verspricht. Das Ziel dieser Redundanz ist es, zu verhindern, dass sich das autonome Fahrzeug verriegelt, wenn das Backbone in irgendeiner Weise deaktiviert wird. „Ein zweites Backbone könnte ebenfalls aus optischen Fasern oder sogar aus Kupferfasern bestehen. Die Zuverlässigkeitsanalyse zeigt, dass die höchste Zuverlässigkeit in einer Technologie-Redundanz begründet ist, wie beispielsweise von einer Kombination von optischen und Kupferfasern“, fügt Pardo hinzu. Obwohl alle Projektziele erreicht wurden, ruht sich das Team jedoch nicht auf seinen Lorbeeren aus. Da das CarNet-Projekt nun abgeschlossenen ist, konzentriert KDPOF seine FuE auf die Entwicklung von deutlich höheren Geschwindigkeiten jenseits der 1 Gbit/s-Marke für optische Übertragungssysteme in der Automobilindustrie, um den Anforderungen der ständig steigenden Datenraten von autonomen und vernetzten Fahrzeugen gerecht zu werden.
Schlüsselbegriffe
CarNet, autonome Fahrzeuge, Sicherheit, polymere optische Faser, FAS, Automotive Ethernet, Elektrofahrzeug, POF, vernetztes Fahrzeug
