Verbundprojekt: SofDCar - Software Defined Car, Softwaregetrieben von Emdedded Systems bis in die Cloud für Entwicklung und Betrieb (digitale Nachhaltigkeit)

Abstract

Moderne Fahrzeuge – vor allem im Premium Segment – sind hoch konfigurierbare Produkte mit mehr baubaren Varianten als es Sandkörner auf der Erde gibt. Mit der Transformation hin zum Software-Defined Vehicle wird die Beherrschung dieser Varianz und eine Absicherung der gesamten Varianz im digitalen Zwilling noch wichtiger als in der bisherigen Hardware-getriebenen Welt. Software zum Variantenmanagement ist bisher entweder auf die Konfiguration von Einzelfahrzeugen fokussiert oder proprietär und kann mit der enormen Variantenvielfalt der Automobilbranche nicht umgehen. Es existieren mathematische Software-Bibliotheken wie LogicNG, die jedoch erfordern, die problemspezifischen Datenstrukturen und Algorithmen zur Absicherung selbst zu entwickeln, was hohe Anforderungen an Entwicklungsaufwand und benötigtes mathematisches Wissen erfordert. Innerhalb des SofDCar Projekts hat BooleWorks zum einen die Bibliothek LogicNG in Rust re-implementiert und sie so für den Einsatz im Fahrzeug vorbereitet. Zum anderen wurde eine komplett neue Open-Source Software-Lösung – BooleRules – zur Absicherung der Varianz im digitalen Zwilling entwickelt. BooleRules besteht aus einer Sprache zur Beschreibung der Regelwerke variantenreicher Produkte, einem Compiler, der diese Regelwerke in mathematische Formeln übersetzt, sowie einem Dutzend Algorithmen zur Absicherung der Varianz. Beispiele für diese Algorithmen sind die Validierung von Stücklisten, die Projektion von Regelwerken, das Zählen baubarer Varianten, die Optimierung von Testfahrzeugen oder die Berechnung optimaler Software-Update Pfade. Jeder dieser Algorithmen wird in Prozessen wie der Absicherung von OTA-Software-Updates, der Fahrzeug-Homologation oder dem Optimieren von Fahrzeugvarianten benötigt. Mit BooleRules gibt es erstmalig eine Open-Source Lösung, die über eine einfach zu integrierende Schnittstelle mit sehr wenig Aufwand in bestehende Systeme integriert werden kann und die höchste Performance-Anforderungen erfüllt. Datei-Upload durch TIB Modern vehicles – especially in the premium segment – are highly configurable products with more buildable variants than there are grains of sand on earth. With the shift towards software-defined vehicles, mastering this variability and validating the entire space of buildable vehicles in the digital twin becomes even more crucial than in the previous hardware-driven world. Software for variant management has so far either been focused on the configuration of individual vehicles or is proprietary and cannot handle the immense variety of variants in the automotive industry. There are mathematical software libraries like LogicNG, but they require the development of problem-specific data structures and algorithms for the verification and validation, which demands a high level of development effort and mathematical knowledge. Within the SofDCar project, BooleWorks has both re-implemented the LogicNG library in Rust, preparing it for the deployment within the vehicle, and developed a completely new open-source software solution – BooleRules – to validate the variability in the digital twin. BooleRules consists of a language for describing the rule sets of highly variable products, a compiler that translates these rule sets into mathematical formulas, and a dozen algorithms to validate the variability. Examples of these algorithms include validating bill of materials, projecting rule sets, counting buildable variants, optimizing test vehicles, and calculating optimal software update paths. Each of these algorithms is required in processes such as securing OTA software updates, vehicle homologation, or optimizing vehicle variants. With BooleRules, there is for the first time an open-source solution that can be easily integrated into existing systems with minimal effort and meets the highest performance requirements.