Verbundprojekt: SofDCar - Software Defined Car, Softwaregetrieben von Embedded Systems bis in die Cloud für Entwicklung und Betrieb (digitale Nachhaltigkeit); BMWK-Förderprogramm Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien

Abstract

Moderne Fahrzeuge bestehen heute typischerweise aus zahlreichen spezialisierten Steuergeräten mit komplexen, meist herstellerspezifischen Schnittstellen. Zukünftige Fahrzeugarchitekturen verlangen hingegen flexible, software-definierte Lösungen, die eine dynamische Verlagerung und Aktualisierung von Softwarefunktionen erlauben. Vor diesem Hintergrund zielte das Projekt darauf ab, Methoden und Technologien für software-definierte Fahrzeuge zu entwickeln, insbesondere im Bereich standardisierter Dateninfrastrukturen, automatisierter Softwarebereitstellung, digitaler Zwillinge und moderner Kommunikationsnetze. Dazu erarbeitete die Universität Stuttgart in Kooperation mit Partnern Methoden für effizientes Datenmanagement sowie Konzepte zur automatisierten Bereitstellung von Softwarekomponenten im Fahrzeug. Hierbei standen insbesondere Datenschutz, Datenintegration und Over-the-Air (OTA)-Updates im Fokus. Darüber hinaus wurden Ansätze zur semantischen Integration digitaler Zwillinge entwickelt, die eine flexible Funktionsverlagerung zwischen Fahrzeug und Cloud ermöglichen, ergänzt um Technologien zur prädiktiven Wartung fahrzeugrelevanter Systeme. Als zentrales Ergebnis entstand eine umfassende Infrastruktur für digitale Zwillinge, ergänzt um eine Testumgebung auf Basis eines campusweiten 5G-Netzes, die die Evaluierung innovativer Fahrzeugkommunikations- und Edge-Cloud-Technologien ermöglicht. Die erarbeiteten Lösungen demonstrieren, dass software-definierte Fahrzeugarchitekturen erhebliche Potenziale zur Effizienzsteigerung und Innovationsbeschleunigung bieten. Die Ergebnisse bilden eine praxisorientierte Grundlage für zukünftige Entwicklungsprozesse, insbesondere in der Fahrzeugentwicklung und -kommunikation und wurden im Rahmen zahlreicher Veröffentlichungen und Industriekooperationen verbreitet sowie als Open Source veröffentlicht. Datei-Upload durch TIB Modern vehicles typically consist of numerous specialized control units with complex, often manufacturer-specific interfaces. In contrast, future vehicle architectures require flexible, software-defined solutions enabling dynamic relocation and updating of software functions. Against this backdrop, the project aimed to develop methods and technologies for software-defined vehicles, particularly focusing on standardized data infrastructures, automated software deployment, digital twins, and advanced communication networks. In collaboration with partners, the University of Stuttgart developed methods for efficient data management and concepts for automated software deployment within vehicles, emphasizing data protection, data integration, and over-the-air (OTA) updates. Additionally, approaches were developed for the semantic integration of digital twins, facilitating flexible shifting of functions between vehicle and cloud, complemented by predictive maintenance technologies for vehicle-relevant systems. A significant outcome was the establishment of a comprehensive infrastructure for digital twins, enhanced by a test environment based on a campus-wide 5G network, enabling evaluation of innovative vehicle communication and edge-cloud technologies. The developed solutions demonstrate significant potential for increased efficiency and accelerated innovation through software-defined vehicle architectures. The results provide a practical foundation for future development processes, particularly in vehicle development and communication, and have been disseminated through numerous publications, industry collaborations, and published as open-source whenever possible.