Projekt von Bosch, Nokia und Deutsche Telekom: Lokale Clouds für Verkehrssicherheit

Foto: Bosch

Gebäude, Hecken oder ein Lkw – gerade an Kreuzungen können diese Objekte den Autofahrern schnell die Sicht verdecken. Die Vernetzung der Fahrzeuge kann hier unterstützen, die Zahl daraus resultierender Unfälle deutlich zu senken. Über sie können Informationen, die über das Sichtfeld der Verkehrsteilnehmer und der Fahrzeuge hinausgehen, rechtzeitig zur Verfügung gestellt werden. Bosch entwickelt zusammen mit Nokia und der Deutschen Telekom lokale Cloud-Lösungen für die Automobilindustrie und arbeitet an der ganzheitlichen Integration des Fahrzeugs über das Mobilfunknetz bis in die Bosch IoT Cloud.

Das von den Unternehmen eingesetzte Mobile Edge Computing (MEC) stellt eine mobilfunkbasierte Technologie dar, die latenzkritische Informationen bereits auf einer lokalen Cloud aggregiert, verarbeitet und an die Verkehrsteilnehmer verteilt. Die lokale Cloud befindet sich dabei direkt bei einer Mobilfunk-Basisstation am Straßenrand und nicht wie üblich im Internet.

Kreuzungsassistenten und elektronisches Bremslicht

„Lokale Clouds eignen sich hervorragend für eine schnelle Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bei Gefahrenwarnungen, kooperativen und koordinativen Fahrmanövern“, sagt Dr. Dirk Hoheisel, der zuständige Geschäftsführer bei der Robert Bosch GmbH.

Bis 2020 möchten die Unternehmen im Zuge der Einführung des 5G-Netzes den Ausbau der Mobilfunktechnologie sowie entsprechender vernetzter Fahrfunktionen gemeinsam vorantreiben, um damit insbesondere die höheren Stufen des automatisierten Fahrens zu ermöglichen. Hierzu müssen die Fahrzeuge in der Lage sein, sowohl miteinander als auch über einen Server zu kommunizieren – je nach Erfordernis in einer zentralen oder lokalen Cloud.

Im Rahmen der Entwicklungspartnerschaft zwischen Bosch, Nokia und der Deutschen Telekom hat das Projektteam Fahrerassistenzfunktionen wie den Kreuzungsassistenten und das elektronische Bremslicht umgesetzt und mit deren Hilfe die Kommunikation über eine lokale Cloud im Bosch-Prüfzentrum in Boxberg gegenüber einer zentralen Cloud validiert. Die Funktionsweise des Kreuzungsassistenten sieht dabei vor, dass die Fahrzeuge regelmäßig ihre Positions- und Bewegungsdaten an den Server senden.

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Diese Daten werden mit denen der benachbarten Fahrzeuge sowie bestehenden Vorfahrtsregeln abgeglichen. Bei der Gefahr eines Unfalls wird eine Warnmeldung in dem Fahrzeug angezeigt, das keine Vorfahrt hat. Insbesondere außerorts, wenn die Fahrzeuge mit höherer Geschwindigkeit unterwegs sind, biete der kurze Weg über die lokale Cloud wichtige Geschwindigkeitsvorteile.

Im Vergleich zu Lösungen, die Informationen über eine zentrale Cloud austauschen, seien lokale Cloudansätze mindestens dreimal so schnell und weisen bei Latenzen unter 20 ms von Fahrzeug-zu-Fahrzeug wesentlich geringere Varianzen auf. In manchen Situationen könne dies darüber entscheiden, ob die Information rechtzeitig im Auto ankommt und der Fahrer oder die Sicherheitsfunktion noch schnell genug reagieren kann.

Der Beitrag der Partner

Bosch ist verantwortlich für die Funktionen wie den Kreuzungsassistenten und das elektronische Bremslicht, sowie deren Implementierung im Fahrzeug und auf dem Server, sowohl in der lokalen Cloud als auch die Integration in einer zentralen Cloud. Darüber hinaus trägt Bosch in seiner Implementierung den speziellen Security- und Privacy-Anforderungen in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation Rechnung, um beispielsweise eine Verfolgbarkeit der Fahrzeuge zu verhindern.

Die Telekom stellt den Mobilfunkmasten, das Mobilfunknetz und die Basisstation, Nokia die notwendige MEC-Soft- und Hardware für die lokale Cloud, welche die schnelle Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Cloud mit niedrigen Latenzzeiten ermöglicht. Zusätzlich unterstützt das finnische Telekommunikationsunternehmen bei der Integration der beiden Bosch-Funktionen in die lokale Cloud und den entsprechenden, von Bosch durchgeführten Tests in Boxberg.