Telematik-Steuergerät
Leistungsfähigkeit, Interoperabilität und Sicherheit für Ihre Telematik-Anwendungen
Viele wichtige Funktionen in den Automobilen von heute werden mithilfe von Telematik gesteuert. Durch Telematik werden die Fahrzeuge zum Beispiel mit der Cloud verbunden, sie sorgt für die Sicherheit des Fahrers und der Passagiere und optimiert den Verkehrsfluss. Bei einem Unfall wird automatisch ein Notruf abgesetzt. Das Herzstück dieser Fahrzeugkonnektivität ist ein eingebettetes System aus Hardware und Software, das sogenannte Telematik-Steuergerät.
Dieses Steuergerät stellt Designer vor beträchtliche Herausforderungen, angefangen bei der flexiblen Ausrüstung des Steuergeräts zur Unterstützung unterschiedlicher drahtloser Kommunikationsstandards, über das Implementieren eines geeigneten Sicherheitskonzepts bis hin zur Optimierung des Stromverbrauchs und der System-Stückliste.
Telematik eröffnet weitere Anwendungsmöglichkeiten
Als weltweiter Marktführer auf dem Gebiet der Sicherheits-ICs mit über 40 Jahren Erfahrung im Automobilsektor bietet Infineon ein großes Portfolio kostengünstiger Halbleiterlösungen für die Entwicklung der unterschiedlichsten Telematik-Steuergeräte. Profitieren Sie von unseren bewährten Sicherheitslösungen und unserer umfassenden Systemkompetenz für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle. Hierzu gehören:
- Fahrzeug-zu-Cloud-Kommunikation (V2X)
- Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V2V/V2I)
- Fahrzeugflottenverwaltung und -instandhaltung
- Pannenhilfe
- Notruf (eCall)
- Integration von Endanwendergeräten
- Sichere Onboard-Kommunikation
In unserem Produkt-Portfolio finden Sie die richtigen Komponenten für Ihr Telematik-Steuergeräteprojekt.
Systemdiagramm: Telematik-Steuergerät
Erläuterung der Funktionsblöcke
Die blauen, roten und grünen Blöcke sind Schlüsselkomponenten von Infineon, die die Konnektivität zwischen dem Fahrzeug und der Cloud sowie auch die Konnektivität zwischen dem Anwendungsprozessor und dem IVN (Fahrzeug-Bordnetz) ermöglichen. Der 32-Bit-AURIX™-Mikrocontroller fungiert als Gateway zum IVN und kann für weitere Integrationsfunktionen verwendet werden, wie etwa für das Reservebatteriemanagement oder die manuelle Betätigung der Notruftaste. Der integrierte Controller für den Standby-Modus hat einen unerreicht niedrigen Stromverbrauch und sorgt für die schnelle Verfügbarkeit des Telematik-Steuergeräts im IVN beim Starten des Fahrzeugs. Das OPTIGA™-TPM dient zur Authentifizierung des OEM-Backend-Servers zur Gewährleistung eines sicheren Fernzugriffs, und die eUICC-Karte kommt bei der Authentifizierung beim Mobilfunknetz oder bei V2X zum Einsatz.
Die Mikrocontroller der Produktfamilien AURIX™ und Traveo™ sind exakt darauf zugeschnitten, eine hohe Bandbreite für die Kommunikation bereitzustellen, den Stromverbrauch zu senken und das Fahrzeug nach allen Seiten abzusichern. Außerdem erhalten die Entwickler mit diesen Komponenten maximale Flexibilität für den Einsatz in einer Vielzahl von Geräteserien und über 30 unterschiedlichen Varianten.
So sorgt die Produktreihe Traveo II CYT2B9 beispielsweise für eine schnellere Kommunikation im Fahrzeug. Sie zeichnet sich dank der eingebetteten CXPI-Schnittstelle zusätzlich zur CAN-FD-Schnittstelle durch bessere Reaktionszeiten und eine schnellere Kommunikation aus. Geräte mit Traveo II verfügen durch die Einführung von HSM (Hardware Security Module) über moderne Sicherheitsfunktionen, sie sind ferner mit einem speziellen Prozessor vom Typ Cortex®-M0+ zur sicheren Verarbeitung und eingebettetem Flash-Speicher in Dual-Bank-Architektur zur Erfüllung der FOTA-Anforderungen ausgestattet. Das 32-Bit-MCU-Core-System umfasst einen Prozessor vom Typ Arm® Cortex®-M4F Single mit 160 MHz, 2 MB Flash-Codespeicher, 128 kB Flash-Arbeitsspeicher und 256 kB SRAM sowie einen Arm® Cortex® -M0+- Prozessor. Bei dieser Produktfamilie wird durch sechs Leistungsstufen sichergestellt, dass die elektronischen Steuergeräte (ECUs) mit minimalem Gesamtstromverbrauch arbeiten können. Ferner sind die MCs mit äußerst leistungsfähigen Sicherheitsfunktionen ausgestattet, die eine sichere Kommunikation ermöglichen, und sie zeichnen sie sich durch hohe Skalierbarkeit im Hinblick auf Speichergröße und Anzahl der Pins aus.
Die 2. Generation der AURIX™-Microcontroller (TC3xx) überzeugen durch einen Zuwachs an Leistung, mehr Speicher sowie bessere Konnektivität und Skalierbarkeit. So sind sie für die neuen Trends und Herausforderungen im Automotive-Bereich bestens geeignet. Diese Produktfamilie umfasst mehr als 20 Produkte und bietet somit das am besten skalierbare Portfolio an Sicherheits-Mikrocontrollern. Auch die Leistung kann sich sehen lassen: Die Serie T37x punktet mit 3 Kernen, die bei 300 MHz laufen, bis zu 1,1 MB eingebettetem RAM, bis zu 6 MB eingebettetem Flash-Speicher und einer Leistungsaufnahme von weniger als 2 W. Als Kommunikationsschnittstellen kommen Gbit-Ethernet, FlexRay, CAN, CAN-FD und LIN zum Einsatz. Das eingebettete Hardware-Sicherheitsmodul (EVITA HSM, Vollversion) schützt die fahrzeuginternen Netzwerke vor unberechtigtem Zugriff und Missbrauch.
Mit den SLI-Sicherheitscontrollern unserer SOLID FLASH™-Produktfamilie bieten wir Ihnen eine große Auswahl an 32-Bit- und 16-Bit-Sicherheitscontrollern für Konnektivitätsanwendungen im Automobilsektor.
Diese Sicherheitscontroller erfüllen alle Sicherheits- und Qualitätsanforderungen der kompletten Wertschöpfungskette für eingebettete SIMs (eUICC) selbst in rauen Umgebungsbedingungen im Automobilbereich. Sie sind gemäß AEC-Q100 zugelassen, unterstützen einen größeren Temperaturbereich (Ta = -40 bis 105°C) und zeichnen sich durch eine äußerst geringe Ausfallquote aus. Außerdem verfügt der SLI 97 über eine Reihe von Hardware-Krypto-Coprozessoren, die alle relevanten Kryptosysteme unterstützen (einschließlich AES bis 256 Bit, ECC bis 512 Bit und RSA bis 4.096 Bit). Außerdem ist er gemäß Common Criteria EAL 5+ (High) zertifiziert.
Unser OPTIGA™ TPM SLI 9670-Sicherheitscontroller ist mit der abgesichert codierten Firmware entsprechend der neuesten Spezifikationen 2.0 der TCG-Familie (Trusted Computing Group) im Flash-Speicher programmiert. Diese sofort einsatzbereite Lösung aus einer Kombination von Hardware und Software bietet enorm viele Sicherheitsfunktionen und reduziert den Design- und Testaufwand. Der OPTIGA™ TPM SLI 9670 ist gemäß den Common Criteria EAL4+ und FIPS 140-2 zertifiziert. Weitere Highlights sind ein größerer Temperaturbereich und die AEC Q100-Qualifikation. Durch das Bereitstellen einer geschützten Verbindung als Basis für den Fernzugriff auf das Fahrzeug trägt der OPTIGA™ TPM SLI 9670 wesentlich zur Sicherheit von Car-Sharing-Anwendungen, Updates „Over the Air", Flottenmanagement und -instandhaltung bei.
Während Infotainment im Allgemeinen fahrzeuginterne WLAN-Anwendungen betrifft, ist Telematik grob gesehen für die externe WLAN-Konnektivität zuständig, durch die ein Fahrzeug mit einem externen WLAN-Netz verbunden wird. Dabei kann es sich um ein Heim-WLAN-Netz handeln, wenn das Fahrzeug in der Garage steht, um öffentliche Hotspots, WLAN-Netze des Fahrzeughändlers oder WLAN-Netze in Fabriken.
WLAN wird in immer mehr Anwendungsfällen benötigt. So wird es zur Herausforderung, die Umsetzung aller dieser Anwendungsfälle gleichzeitig möglich zu machen und dafür zu sorgen, dass alles zur Zufriedenheit des Anwenders funktioniert. Für externe WLAN-Konnektivität gibt es zahlreiche Anwendungsfälle. Am wichtigsten sind hierbei FOTA-Updates; dabei handelt es sich um Firmware-Aktualisierungen über eine Funkschnittstelle. In jedem Fahrzeug gibt es mehrere Steuergeräte (ECUs), die alle zu verschiedenen Gelegenheiten programmiert werden müssen: im Werk nach der Montage, bei regelmäßigen Aktualisierungen der Steuergeräte-Software aufgrund von Verbesserungen oder zur Behebung von Fehlern durch Software-Updates, für die das Fahrzeug per Rückrufaktion in die Werkstatt muss, zum Abrufen von Diagnose-Informationen aus einem Fahrzeug beim Kundendienst usw.
Es ist zwar möglich, diese Anwendungsfälle über Mobilfunk-Konnektivität abzudecken, aber dies ist ziemlich teuer, da insbesondere drahtlose Übertragungen mit Software-Inhalten bei Fahrzeugen immer umfangreicher werden. Hier bietet WLAN eine kostengünstige Alternative, mit der das LTE-Netz entlastet werden kann, sobald ein WLAN-Netz verfügbar ist.
Erfahren Sie mehr über Kombinationen aus WLAN+Bluetooth und Bluetooth-Geräten, die für den Automotive-Bereich zugelassen sind.
Parallele NOR Flash-Komponenten sowie Serielle NOR Flash-Komponenten von Infineon sind die ideale Lösung. Sie verfügen über die im Automobilbereich bewährte MirrorBit™-Technologie, durch die Datenintegrität gewährleistet ist, und sie sind robust genug für die häufigen Schreibvorgänge während der Lebensdauer des Produkts. Außerdem sorgen sie für einen schnellen Systemstart und bieten unterschiedliche Leistungsdichten – so lässt sich das System auf die gewünschte Plattform skalieren. Die NOR-Flash-Lösungen von Infineon sind gemäß AEC-Q100 Grade 1 bis 3 zertifiziert, um die Automobilstandards für einen großen Arbeitstemperaturbereich zu erfüllen. Nutzen Sie bei der Suche nach dem benötigten Produkt unsere Produktauswahlfunktion.
Empfohlene Komponenten für Infotainment-Systeme in Automobilen:
S29GL-T: Paralleler NOR-Flash-Speicher
S29GL-S: Paralleler NOR-Flash-Speicher
S25FL-L: NOR-Flash-Speicher mit Quad-SPI (4 Bit breit)
F-RAM für den Automotive-Markt mit schnellen Schreibvorgängen bei voller Schnittstellengeschwindigkeit. Bei F-RAM-Speicher treten keine Schreibverzögerungen auf, und die Daten sind sofort persistent. Herkömmliche Permanentspeicher arbeiten mit Verzögerungen von 5 Millisekunden oder mehr, bevor die Daten persistent werden. Bei einem Stromausfall gehen noch nicht gespeicherte Daten verloren, es sei denn, das System verfügt über einen zusätzlichen Kondensator oder eine Batterie zur Aufrechterhaltung der Stromversorgung, bis die Daten gespeichert sind.
F-RAM bietet eine schier unbegrenzte Dauerbeständigkeit von 100 Billionen Lese-/Schreibzyklen. Herkömmliche Permanentspeicher weisen typischerweise eine Dauerbeständigkeit von weniger als 1 Million Zyklen auf, was die Entwickler dazu zwingt, komplexe Routinen für den Verschleißausgleich einzusetzen und eine bis zu 4x höhere Speicherdichte zu verwenden, um die Lebensdauer dieser Speicher zu verlängern.
Empfohlene Komponente für Infotainment-Systeme in Automobilen: Serieller F-RAM-Speicher: Persistenter F-RAM-Speicher.
Für die Interaktion mit dem Infotainment-System oder für virtuelle Assistenzsysteme kommen in stark zunehmendem Maße sprachgesteuerte Benutzerschnittstellen und Audioaufzeichnungen für Sprachbefehlfunktionen zum Einsatz. Dadurch wird das Verhalten des Fahrers im Fahrzeug neu definiert und das Fahren sicherer, intelligenter und natürlicher gestaltet, ohne dass der Fahrer seine Hände vom Lenkrad nehmen muss. Die Fahrer erwarten eine Benutzerschnittstelle mit natürlicher Sprache, bei der keine spezifischen Befehle benötigt werden, damit man eine Antwort oder Reaktion auf eine Anfrage erhält.
Das positive Nutzererlebnis im Fahrzeug hängt jedoch hochgradig von der Leistung der implementierten Mikrofone ab.
Sie wollen das Nutzererlebnis im Fahrzeug kundenspezifisch gestalten und sich von der Konkurrenz abheben, dabei aber die Kontrolle über die Nutzer- und Markendaten behalten? Infineon bieten Ihnen die richtige Lösung zur Verbesserung des Komforts der Fahrer und für eine sichere Konnektivität.
Hier erfahren Sie mehr über MEMS-Mikrofone. Informieren Sie sich über unsere Lösungen für sprachgesteuerte Benutzerschnittstellen und intelligente Lautsprecher-Designs.
Class-D-Audioverstärker verbessern das Erlebnis für den Fahrer und sorgen für eine erstklassige Klangqualität. Sie ermöglichen hochauflösende Audiosignale und besitzen eine unübertroffene Audioleistung.
Diese Komponenten sind mit einer benutzerfreundlichen Digitalsignalverarbeitung ausgestattet, um das Klangerlebnis für den Kunden weiter zu verbessern, die Systemkomplexität zu verringern und Größe sowie Kosten der Verstärker zu reduzieren.
Der Class-D-Audioverstärker von Infineon mit patentierten Architekturen, proprietären Algorithmen und fortschrittlichen Herstellungstechnologien liefert moderne Produkte für ein noch nie da gewesenes Klangerlebnis.
Die MERUS™-Familie von Class-D-Audioverstärkern umfasst hocheffiziente, vollständig integrierte, digitale Class-D-Audioverstärker-ICs, die auf der proprietären Mehrstufen-Schalttechnik von Infineon basieren. Dadurch wird das Klangerlebnis für den Kunden noch weiter gesteigert, die Systemkomplexität vereinfacht und Größe sowie Kosten reduziert.
Die proprietäre Mehrstufen-Schalttechnik von Infineon sorgt für einen sehr niedrigen Leistungsverlust unter allen Betriebsbedingungen und ermöglicht den Einsatz von Class-D-Audioverstärkern auch in filterlosen Konfigurationen mit voller Nennleistung in einem breiten Spektrum von Audioprodukten. Durch den extrem hohen Wirkungsgrad und die niedrigen Betriebstemperaturen eignen sich die Audioverstärker für die Verwendung in allen Anwendungen, auch zur Nachrüstung von Audiogeräten.
- Fahrzeug-zu-Cloud-Kommunikation (V2X)
- Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V2V/V2I)
- Fahrzeugflottenverwaltung und -instandhaltung
- Pannenhilfe
- Notrufe (eCall)
- Integration von Endanwendergeräten
- Sichere Onboard-Kommunikation
Die Technologie zur Vernetzung im Automobil entwickelt sich mit hoher Geschwindigkeit weiter. Inzwischen betrifft sie auch Anwendungen, die nicht sicherheitsrelevant sind, der Trend geht nach oben, und die Konzepte für die Systemsicherheit werden immer kleinteiliger. Gleichzeitig steigt die Komplexität. Durch immer höhere Erwartungen der Verbraucher werden neue und innovative Komfort- und Sicherheitsfunktionen auch im Niedrigpreissegment eingeführt. Dies wiederum setzt die Entwickler unter Druck, die Komplexität der Produkte durch Hardware- und Software-Kompatibilität zu verringern.
Informieren Sie sich über die Design-Ressourcen, -Tools und -Software, die Infineon für Sicherheitssysteme im Automobilbereich bereithält.
Training topics:
- Get to know why systems require frequent updates, how this is done and how automotive systems try to ensure their security when they are updated
- Learn how AURIX™ families of microcontrollers support over-the-air software updates
In this training, you will:
- Understand what a Serial Peripheral Interface (SPI) is and recognize its benefits
- Get familiar with the write commands to configure the registers
Description:
- Identify common security threats to modern cars
- Understand how OPTIGA™ TPM can help automotive systems achieve a high level of security and their applications in different use cases in various host environments
Description:
- Indicate the trends, market segments and Infineon products aimed at each segment
- Identify the major players and Infineon’s main strengths in relation to each competitors.