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Anwendungen

Die Märkte Automotive und Transport umfassen eine immense Menge an Anwendungen. Das Produktportfolio von u‑blox wurde für derartige Anwendungen konzipiert und entwickelt, was sowohl Zeit als auch Kosten spart und verbesserte Effizienz und reibungsloseren Betrieb ermöglicht.


Autonomes Fahren

Ein Auto ohne Fahrer? Es ist noch gar nicht so lange her, da war dies noch reine Zukunftsmusik. Und jetzt gibt es damit bereits experimentelle Testläufe bei Volvo und den Campus Cars von Google, um nur einige zu nennen.
Das autonome Fahrzeug setzt neue Massstäbe für die Verfügbarkeit von Informationen im Fahrzeug, um eine sichere Fahrt zu gewährleisten. Eine extrem präzise und zuverlässige Fahrzeugposition sowie Informationen über das Verhalten und die Position von Fahrzeugen in der Umgebung sind hierbei entscheidend. All das ist nur möglich mit der nahtlosen Integration von Sensoren wie Kameras, äusserst zuverlässigen Navigationskomponenten, sicheren und stabilen LTE‑Kommunikationskanälen sowie Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und der Verkehrsinfrastruktur. Zu den Technologien, die heute bereits diese Vision unterstützen, gehören unter anderem GNSS mit hoher Präzision, Cat 9 LTE und 802.11p.


V2X

V2X auf grundlegender Ebene bedeutet, dass Fahrzeuge kritische Informationen untereinander austauschen können (Vehicle‑to‑Vehicle/V2V) und dass auch Fahrzeuge und Infrastruktur kommunizieren können (Vehicle‑to‑Infrastructure/V2I). Damit sollen Unfälle an Kreuzungen vermieden oder Standortinformationen bei Notrufdiensten gesendet werden. V2X hat darüber hinaus das Potenzial, ein neues Zeitalter der kognitiven Fahrzeuge einzuläuten, die nicht nur ihren eigenen Status kennen, sondern auch den Status anderer Fahrzeuge und sogar den Zustand der Umgebung, des Wetters, der Strassen, des Verkehrs und einer Vielzahl anderer Parameter, die die Verkehrssicherheit und Reiseeffizienz beeinflussen könnten. Diese Automotive Cognition geschieht, wenn Erkennung, Kommunikation und Entscheidungen auf der M2M‑Ebene (Machine‑to‑Machine) stattfinden. Sie verbessert sowohl das Fahrerlebnis insgesamt als auch die Strassenverkehrssicherheit.


ADAS

Die heute eingesetzten Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) umfassen Radarsensoren und Kameras. Die ADAS‑Methoden ermöglichen Fahrzeugen das Erkennen von Hindernissen, aber nur unter bestimmten Bedingungen und innerhalb eines begrenzten Winkels und einer beschränkten Reichweite. Wenn V2X dazukommt, wird ein Bewusstsein von 360 Grad ermöglicht, das genaue Fahrzeugdaten einschliesslich Position, Geschwindigkeit und Richtung anbietet. ADAS bringt qualitativ hochwertige Landkarten in Kombination mit Sensoren (Kameras, RADAR, LiDAR usw.) sowie GNSS mit 3D Dead Reckoning mit sich. V2X ergänzt dadurch herkömmliche ADAS‑Technologien, sodass eine neue Ära in Strassenverkehrssicherheit und Verkehrseffizienz eingeläutet wird. ADAS entsteht durch eine sorgfältige Kombination von Technologien, die für vollautomatisiertes und autonomes Fahren erforderlich sind, wobei Zuverlässigkeit und Schutz vor Cybersicherheitsbedrohungen erreicht werden.


Navigation & Verkehrsservices

Verbesserte und spezielle Verkehrsservices, wie etwa Verkehrsinformationen in Echtzeit oder ortsbezogene Services (LBS, Location‑based Services) auf der Route, werden den Verkehr sicherer und effizienter machen. Die Technologien, auf denen diese Services aufsetzen, sind GNSS und Mobilfunkkommunikation. u‑blox verfügt über langjährige Erfahrung mit diesen Technologien bei Automotive‑OEMs und Tier‑1-Herstellern. Dieser Schwerpunkt zeigt sich auch darin, dass u‑blox Komponenten speziell für die Automotive‑Branche konzipiert.


eCall/ERA‑GLONASS

Das GPS‑basierte eCall (Europa) und GLONASS‑basierte ERA GLONASS (Russland) sind Initiativen für Notrufdienste, mit denen Autofahrer durch die Kombination aus Mobilfunkkommunikation und Satellitenpositionierung bei Verkehrsunfällen rasch Hilfe erhalten können. Die Systeme überprüfen im Fahrzeug integrierte Sensoren auf Vorkommnisse wie etwa Airbagauslösung, bei denen sie automatisch Ortungsdaten übermitteln und über einen Mobilfunk‑Notdienst Hilfe anfordern. Die Inband‑Modemfunktion (beispielsweise GSM, UMTS) – also die Möglichkeit, Daten über den Sprachkanal zu übertragen – ist eine entscheidende Voraussetzung beider Systeme.


Infotainment

Aus rein technologischer Sicht ist die Ausstattung von Fahrzeugen mit Internetkonnektivität nur eine natürliche und evolutionäre Reaktion auf die Verschiebung von mobilen Geräten vom privaten Wohnumfeld hin zum Auto. Die Anwendungen reichen dabei von Musik- und Videostreaming, Internetzugang im Fahrzeug bis hin zum Empfang von Verkehrszustands- und Wetterberichten. 

Infotainmentsysteme können mit einer reichhaltigen Benutzererfahrung aufwarten, wobei sie in Kombination mit Navigationssystemen das höchste Performance‑Niveau hinsichtlich Design, Qualität und Benutzerfreundlichkeit bieten. Ein sehr schnelles Mobilfunkmodul kann direkt im Center‑Stack Infotainmentsystem als intelligenter Kommunikations‑Hub für alle Services integriert werden. Dies reduziert die Notwendigkeit für Verkabelung und Sicherheitsimplementierungen, was teuer sein kann, da das Funktionieren von kritischen Diensten wie eCall nach einem Unfall sichergestellt werden muss. Freisprechen und kabelloses Musik‑Streaming lassen sich über Bluetooth abwickeln, während Wi‑Fi einen Access Point im Fahrzeug erleichtert ebenso wie Multimedia‑Verteilung und Entertainment auf dem Rücksitz sowie Display‑Anwendungen wie Apple CarPlay, Android Auto und Mirror Link.


Telematik

Eine TCU (Telematics Control Unit) sammelt und versendet Statusinformationen des Fahrzeugs. GNSS‑Empfänger und Wireless‑Kommunikation sind die zugrunde liegenden Technologien für erfolgreiche Telematikanwendungen. Sie unterstützen eine Fülle von Anwendungen wie Flotten- und Gütermanagement, Ortung von gestohlenen Fahrzeugen, nutzungsbasierte Versicherungen (UBI, Usage‑based Insurance), Verteilung von Energie und öffentliche Sicherheit.

Das Wireless‑Modem für die Konnektivität und, in vielen Fällen, die Intelligenz der Telematiksysteme wird in unmittelbarer Nähe zu den Antennen platziert (Smart‑Antenne/Connected Car Node), was das teure Verlegen von Kabeln vermeidet. Aufgrund dieser Platzierung ist ein Datenbus mit hoher Geschwindigkeit erforderlich, um das System mit Datengeräten hoher Bandbreite im Auto zu verbinden. Häufig ermöglichen Bluetooth- und Wi‑Fi‑Verbindungen den Datenaustausch mit Konsumentengeräten im Fahrzeug. Diese Systeme eignen sich tendenziell für kostengünstige Smart Module, die die Verarbeitungskapazität eines Mobilfunkmoduls für den gesamten Knoten „borgen“, ebenso wie für Routing- und Telematikdienste.

Während die TCU primär für Telematik gedacht ist, kann sie auch Konnektivität für Infotainmentsysteme und andere Dienste bieten. Beispielsweise kann Mobilfunkkonnektivität Funktionen wie eCall, einen Pannennotruf mittels bCall, Fahrerassistenz‑Systeme, Fernsteuerung und Fernüberwachung ermöglichen. Internetzugang lässt sich auch über Mobilfunk und externe Wi‑Fi‑Hotspots einrichten mit Zugriff auf die Cloud, Mediendienste oder OTA‑Updates (Over‑the‑Air). Darüber hinaus können V2V- und V2X‑Kommunikation über 802.11p erreicht werden. RKE (Remote Key‑less Entry) lässt sich über Bluetooth Low Energy zu dem Smartphone realisieren, das als Schlüssel fungiert.

u‑blox TCU‑Referenzdesign

u‑blox TCU‑Referenzdesign In den nächsten Jahren zeichnen sich Entwicklungen ab, die Auswirkungen auf unseren Mobilitätsbedarf haben: zunehmender Verkehr, steigende Anzahl der Personen, die Mobilität benötigen, und ganz einfach unser Lebens- und Arbeitsstil. Die Verwendung der nächsten Generation von Wireless‑Kommunikation- und Satellitenortungstechnologien leistet einen Beitrag zur Optimierung des Verkehrsflusses, zur effizienten Nutzung von Ressourcen und auch zur besseren Nutzung von Fahrzeugen.


Flottenmanagement

Das Sammeln und die Übertragung von On‑Board Diagnosedaten (OBD‑II) in Kombination mit Sensoren, präziser Positionierung und Fahrerüberwachung sind auch für Flottenmanager wichtig, die damit den Zustand von LKWs und Fahrern überwachen können, indem man durch rechtzeitige Wartung eine LKW‑Panne vermeidet. Sie können auch überprüfen, ob der Fahrer aufmerksam ist und eine gute Fahrweise pflegt. Für Flottenmanager in einem sehr umkämpften Markt kann dies den Unterschied zwischen Fortbestand des Unternehmens oder Ausscheiden aus dem Geschäft bedeuten. Treibstoffeinsparungen, Zeitersparnis durch automatische Maut zusammen mit weniger Pannen können rasch zu geringeren Gesamtgeschäftskosten führen. Ausserdem kann die Sicherheit damit erhöht werden, denn die Übertragung von kritischen Informationen kann in Echtzeit erfolgen, und der Dienst kann effizient vorbereitet werden, wodurch Ausfallzeiten vermieden werden.

Für Flottenmanager ist eine stabile Datenverbindung für die Kommunikation mit dem Fahrzeug wichtig, kombiniert mit Standortinformationen und Kommunikationsoptionen für die Kurzstrecken (beispielsweise für Diagnose in der Werkstatt oder zur Aktualisierung der entsprechenden Fahrzeugdaten über ein Gateway). 


Güterlokalisierung in der Logistik

Um in der Wertschöpfungskette bei Logistikunternehmen volle operative Sichtbarkeit zu haben und Entscheidungen treffen zu können, ist die genaue Lokalisierung von Gütern und Fahrzeugen unabdingbar. Beispielsweise können Container weltweit mit einer Kombination von batterieoptimierten Mobilfunktechnologien (wie etwa NB‑IoT), mit Wi‑Fi verbundenen Access Points und Standard‑Positionierungstechnologien getrackt werden. Dadurch können Logistikunternehmen das Fahrverhalten jedes Fahrers verfolgen, Routen optimieren und technische Informationen erhalten, um die Effizienz zu maximieren. 

 

Güterlokalisierung in der Logistik