Verbundvorhaben GAIA-X 4 AGEDA - Anforderungen und Anwendung von GAIA-X im Edge-Device Automobil

Abstract

Das Verbundvorhaben „GAIA-X 4 AGEDA“ adressierte Anforderungen und Anwendung von GAIA-X im Automotive-Edge-Umfeld. Ziel war es, GAIA-X-Datenraumtechnologie für den Fahrzeugkontext nutzbar zu machen und eine zukunftsfähige Fahrzeug-Edge-Cloud-Architektur für softwaredefinierte Fahrzeuge (SDV) abzuleiten. Aus Sicht von HELLA lag der Schwerpunkt auf zentralen Fahrzeug-IT- sowie E/E-Architekturen und der Einbringung von Tier 1-Systemengineering-Kompetenz. Vorgehen: Das Vorhaben war in vier Teilprojekte gegliedert (TP1 Anwendungen, TP2 Architektur, TP3 Methoden & Tools, TP4 Koordination & Vernetzung) und wurde iterativ umgesetzt (2023 vertikaler Durchstich/erste End-to-End-Demo, 2024 erweiterter Prototyp, 2025 finaler Demonstrator). Die Projektlaufzeit wurde zur Integration und Dokumentation bis 31.12.2025 verlängert. Zentrale Ergebnisse (Auszug):

Spezifikation und Konkretisierung von Use Cases (u. a. „Collective Vision & Control“ und „Physical Internet“) inkl. Systemgrenzen, Akteuren, Datenflüssen sowie Randbedingungen (Konnektivität, Latenz, Safety/Security). Iterative Entwicklung einer modularen Referenzarchitektur für Fahrzeug, Edge und Cloud unter Berücksichtigung funktionaler und nicht-funktionaler Anforderungen (z. B. Latenz, Verfügbarkeit, Datenhoheit, IAM, Cybersecurity). Functional Decomposition & Allocation (Leitung HELLA): Erstellung eines hierarchischen Funktionsbaums, Ableitung von Allokationskriterien (u. a. Echtzeitfähigkeit, Safety, Security, Bandbreite/Verfügbarkeit, Ressourcenbedarf) sowie Konzept zur dynamischen Funktionsdegradation für definierte Betriebsarten. Beiträge zu Monitoring-/Orchestrierungs- und Rekonfigurationskonzepten (Failover, Lastverteilung, Service-Neustart) auf Basis der Allokationsprinzipien. Einbringung von Entwicklungs- und Betriebsanforderungen (CI/CD, Health Monitoring) sowie Bewertung von Safety-/Security-Aspekten; weiterer Forschungs- und Standardisierungsbedarf für eine vollständige ISO-26262-Zertifizierbarkeit cloudbasierter Funktionen wurde identifiziert.

Nutzen/Verwertung: Verwertungspotenziale ergeben sich insbesondere durch den Transfer der Konzepte in zukünftige zonale E/E-Architekturen und Steuergeräte mit Cloud-Anbindung, den Know-how-Aufbau zu SDV-Architekturen sowie Beiträge zu Standardisierungsaktivitäten. The joint project “GAIA-X 4 AGEDA” addressed requirements and the application of GAIA-X in an automotive edge environment. The objective was to make GAIA-X data space technology usable in the vehicle context and to derive a future-proof vehicle–edge–cloud architecture for software-defined vehicles (SDV). From HELLA’s perspective, the focus was on central vehicle IT as well as E/E architectures and on contributing Tier-1 system engineering expertise. Approach: The project was divided into four sub-projects (SP1 Applications, SP2 Architecture, SP3 Methods & Tools, SP4 Coordination & Networking) and implemented iteratively (2023 vertical slice/first end-to-end demo, 2024 extended prototype, 2025 final demonstrator). The project duration was extended for integration and documentation until 31.12.2025. Key results (excerpt): Specification and refinement of use cases (including “Collective Vision & Control” and “Physical Internet”), including system boundaries, actors, data flows and constraints (connectivity, latency, safety/security). Iterative development of a modular reference architecture for vehicle, edge and cloud, considering functional and non-functional requirements (e.g., latency, availability, data sovereignty, IAM, cybersecurity). Functional decomposition & allocation (led by HELLA): creation of a hierarchical function tree, derivation of allocation criteria (including real-time capability, safety, security, bandwidth/availability, resource demand) and a concept for dynamic function degradation for defined operating modes. Contributions to monitoring/orchestration and reconfiguration concepts (failover, load distribution, service restart) based on the allocation principles. Contribution of development and operational requirements (CI/CD, health monitoring) as well as assessment of safety/security aspects; further research and standardization needs were identified for full ISO 26262 certifiability of cloud-based functions. Benefits/exploitation: Exploitation potential arises in particular from transferring the concepts to future zonal E/E architectures and ECUs with cloud connectivity, building know-how on SDV architectures, and contributing to standardization activities.