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Da die Erwartungen der Verbraucher und die Komplexit?t der Fahrzeuge steigen, gehen Automobilhersteller weltweit von monolithischen Systemen zu softwaregest¨¹tzten, modularen und agilen Architekturen ¨¹ber. Das Ergebnis ist eine st?rkere Konzentration auf Microservices und DevOps, die dazu beitragen, die Art und Weise, wie Softwaresysteme in der Automobilindustrie modelliert, implementiert und gewartet werden, neu zu definieren.

Zusammen erm?glichen diese Ans?tze nutzerorientierte Innovationen der n?chsten Generation, eine bessere Qualit?t der Komponenten und eine schnellere Markteinf¨¹hrung in der komplexen Welt der vernetzten Autos und softwaredefinierten Fahrzeuge (SDVs).

Microservices-Architektur f¨¹r Automotive-Software

Da moderne Automobile zunehmend aus einem Mix komplexer digitaler Systeme bestehen, darunter In-Vehicle-Infotainment, Digital Cluster, Telematics Control Unit (TCU) und Advanced Driver Assistance Systems (ADAS), erm?glicht die Microservices-Architektur modulare, in sich geschlossene Dienste, die unabh?ngig voneinander entwickelt, getestet und eingesetzt werden k?nnen. Der Weg dorthin beginnt mit einer klaren Abgrenzung der Dienste, indem Fahrzeugfunktionen wie Navigation, Infotainment, Digital Cluster, TCU, ADAS und andere in modulare, unabh?ngig einsetzbare, in sich geschlossene Dienste aufgeteilt werden. Darauf folgt die Schaffung eines geeigneten Tech-Stacks f¨¹r die nahtlose Konnektivit?t zwischen autonomen Diensten, der ihnen bei der Beschaffung und Verarbeitung von Daten hilft.

Containerisierungstools wie Docker und Podman sind die Grundlage f¨¹r die modularen Softwareumgebungen, die moderne SDVs antreiben. Sie verpacken Anwendungen mit ihren Abh?ngigkeiten in leichtgewichtige Einheiten f¨¹r ein konsistentes Verhalten w?hrend der Entwicklungs-, Test- und Produktionsphasen, unabh?ngig davon, ob diese in der Cloud oder auf eingebetteten Automobilplattformen stattfinden. Kubernetes orchestriert die Container und verwaltet Skalierung, Failover-Mechanismen und Ressourcenzuweisung.

Das Container-Management in SDVs umfasst hybride Bereitstellungsmodelle, die Edge Computing im Fahrzeug und Cloud-basierte Orchestrierung integrieren. Der Ansatz unterst¨¹tzt die Datenverarbeitung in Echtzeit und erleichtert gleichzeitig die Fernaktualisierung und das Lebenszyklusmanagement.

Microservices interagieren ¨¹ber APIs, wodurch die interne Komplexit?t verborgen bleibt und sichergestellt wird, dass sich ?nderungen an einem Dienst weniger wahrscheinlich auf andere auswirken. Entwickler k?nnen Tools wie Jenkins und GitHub Actions verwenden, um Bereitstellungen und CI/CD-Pipelines f¨¹r schnelle Software-Releases zu automatisieren. Au?erdem m¨¹ssen sie sicherheitsorientierte Technologien, Kommunikation mit geringer Latenz, Over-the-Air-Updates (OTA) und die Einhaltung von Cybersicherheitsvorschriften w?hlen.

DevOps und kontinuierliche Bereitstellung in der Automobilbranche

Als kollaborativer Ansatz, der die Microservice-Architektur erg?nzt, ¨¹berbr¨¹ckt DevOps die L¨¹cke zwischen Entwicklungs- und Betriebsteams und strukturiert den gesamten Software-Lebenszyklus, von der Codierung und den Tests bis hin zur Bereitstellung und Wartung. Ziel ist es, den Softwarebereitstellungsprozess zu rationalisieren und zu automatisieren, die Softwarequalit?t zu verbessern und die Zeit bis zur Markteinf¨¹hrung zu verk¨¹rzen.

Die dezentralisierte Natur von Microservices erfordert eine schnelle Bereitstellung, st?ndige Tests und eine nahtlose Integration - genau das bietet DevOps. Continuous Deployment ist die Praxis innerhalb von DevOps, die noch weiter geht, indem sie die Freigabe neuer Software-Updates f¨¹r die Produktion automatisiert, sobald sie vordefinierte Tests bestanden haben.

Sobald das Continuous Deployment eingef¨¹hrt ist, verlagert sich der Schwerpunkt auf Orchestrierung, Nachvollziehbarkeit und Ausfallsicherheit. Jeder Microservice wird unabh?ngig ¨¹ber automatisierte Pipelines bereitgestellt, einschlie?lich Rollback-Mechanismen, Canary Releases und Blue-Green Deployments f¨¹r inkrementelle und sichere Rollouts. Dazu geh?rt auch die Integration mit OTA-Bereitstellungssystemen in der Branche, damit Aktualisierungen die Fahrzeuge weltweit ohne R¨¹ckrufe erreichen.

DevOps-Praktiken erzwingen eine strenge Versionskontrolle und Artefaktverwaltung, um gesetzliche Standards zu erf¨¹llen und die R¨¹ckverfolgbarkeit der Softwareerstellung zu gew?hrleisten. Die Infrastruktur-als-Code-Tools (wie Terraform) im DevOps-Framework helfen bei der Automatisierung der Infrastrukturverwaltung und -bereitstellung durch Code, wodurch diese konsistenter wird, und Sicherheitsscans mit Konformit?tspr¨¹fungen werden in die Pipeline aufgenommen. Das Ergebnis ist ein gut strukturierter, ¨¹berpr¨¹fbarer Prozess, der die Bereitstellung beschleunigt und gleichzeitig die Erwartungen an Sicherheit, Zuverl?ssigkeit und Cybersicherheit erf¨¹llt.

Durch die Aufteilung komplexer Software in modulare Dienste erm?glicht die Microservices-Architektur den Teams die unabh?ngige Entwicklung und Bereitstellung von Funktionen. DevOps-Praktiken und CI/CD-Pipelines in Verbindung mit diesem Framework sorgen f¨¹r eine rasante Softwarebereitstellung.

Zu den Vorteilen von Microservices und DevOps geh?ren:

• Beschleunigte Markteinf¨¹hrung: Automatisierung und optimierte Arbeitsabl?ufe verk¨¹rzen die Entwicklungszyklen und tragen dazu bei, neue Funktionen schneller auf den Markt zu bringen.
• Modulare Skalierbarkeit: Einzelne Dienste k?nnen je nach Nutzung und Leistungsanforderungen ¨¹ber verschiedene Modelle und Fahrzeugplattformen hinweg skaliert werden.
• Isolierung von Fehlern: Fehler in einem Microservice wirken sich nicht auf das gesamte System aus, was die Widerstandsf?higkeit und Sicherheit erh?ht.
• OTA-Aktualisierungen: DevOps-Techniken erm?glichen Software-Updates und Patches aus der Ferne und in Echtzeit, wodurch der Bedarf an physischen Vor-Ort-Diensten minimiert wird.
• Software-Qualit?t: Kontinuierliche Integration und automatisierte Tests helfen dabei, Probleme fr¨¹hzeitig zu erkennen und zu beheben, so dass Fehler in der Produktion vermieden werden.
• Wiederverwendbarkeit: Entwickler k?nnen modulare Dienste f¨¹r verschiedene Plattformen und Modelle wiederverwenden und so Entwicklungszeit und -kosten reduzieren.
• Flexible Integration: API-kompatible Microservices und Cloud-natives Design unterst¨¹tzen vernetzte und intelligente Fahrzeug-?kosysteme, einschlie?lich Anwendungen von Drittanbietern.
• Agilit?t: DevOps-Praktiken f?rdern transparente Arbeitsabl?ufe und erm?glichen es technischen Teams, Software individuell zu erstellen, zu testen und bereitzustellen, um Iterationszyklen zu beschleunigen.
• Effiziente weltweite Rollouts: Automatisierte CI/CD-Pipelines vereinfachen die Bereitstellung in verschiedenen Regionen und Fahrzeugvarianten mit minimalem Aufwand.
• Kontinuierliche Verbesserungsschleife: ?berwachung und Feedback in Echtzeit sorgen f¨¹r kontinuierliche Verbesserungen und schnelle Probleml?sungen.
• Ansprechende Benutzererfahrung: Zeitnahe Aktualisierungen passen die Fahrzeuge an die Bed¨¹rfnisse der Fahrer und an Branchentrends an.

Beschleunigung der automobilen Innovation f¨¹r eine softwaredefinierte Zukunft

Bis 2030 wird der weltweite Markt f¨¹r Automobilsoftware und -elektronik voraussichtlich . Die Microservices-Architektur macht die Softwareentwicklung in dieser Branche anpassungsf?higer und synchronisiert sie mit dem Tempo der technologischen Entwicklung. DevOps hilft Erstausr¨¹stern, den Gang zu wechseln, um intelligentere, sicherere und besser vernetzte Fahrerlebnisse zu bieten. Diese Kombination erm?glicht eine schnelle Implementierung fortschrittlicher Funktionen, eine einfachere Wartung und eine reibungslose Skalierbarkeit, die auf die Anforderungen zukunftsf?higer SDVs abgestimmt ist.

Mit Blick auf die Zukunft sind wir der Meinung, dass die Automobilindustrie durch die zunehmende Einf¨¹hrung von Microservices mit DevOps auch in Zukunft sicher, skalierbar und zukunftsf?hig bleiben wird.