Vernetzte Fahrzeuge NAND-Flash-Speicherlösungen im Connected-Vehicle-Markt

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

NAND-Flash-Bauteile spielen eine zentrale Rolle in zukünftigen IoV-Anwendungen (Internet of Vehicles), die hauptsächlich auf einen erhöhten Datenaustausch des Systems mit externen Objekten zur Verbesserung des Infotainments und der Konnektivität basieren.

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Alles dabei: Das all-inclusive Solution Set von ATP eignet sich für alle Automotive-Applikationen
Alles dabei: Das all-inclusive Solution Set von ATP eignet sich für alle Automotive-Applikationen
(Bild: ATP Electronics)

Mit der treibenden Kraft des Internets der Dinge (Internet of Things) tritt die Automobilindustrie in eine neue Ära ein. Für das Internet of Vehicles (IoV) gewinnen zuverlässige Verbindungen und die Verarbeitungen von großen Datenmengen in der Kommunikation unter verschiedenen Fahrzeugen zunehmend an Bedeutung.

Im Laufe der Jahre haben sich die Anwendungsbereiche stetig erweitert, von passiven zu aktiven Sicherheitssystemen, zu Connected Vehicles und schließlich dem vollständig autonomen Fahrzeug. Hiermit stieg auch der Grad der Automatisierung. Gleichzeitig verdeutlichen die Entwicklungsphasen die Anforderungen an eine effiziente und fehlerfreie Informationsübertragung sowie Datenverarbeitungen im Netzwerk der relevanten Objekte.

Zur Sicherstellung sofortiger und korrekter Reaktion auf die ständigen Veränderungen im Betriebsumfeld ist vor allem Datensicherheit über den gesamten Betriebszeitraum erforderlich. Das Empfangen, Verarbeiten und Senden von Informationen muss zuverlässig und schnell möglich sein, worin sich die Anforderung an schnelle Speicherlösungen mit hohen Kapazitäten begründet.

NAND-Flash für zukünftige Automotive-Technologien

Die NAND-Flash-Bauteile spielen eine zentrale Rolle für zukünftige Automotive-Technologien. Die sich derzeit in der Entwicklung befindenden IoV-Anwendungen, z.B. Remote Infotainment Service und ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), basieren hauptsächlich auf einen erhöhten Datenaustausch des Systems mit externen Objekten zur Verbesserung des Infotainments und der Konnektivität.

Die unterschiedlichen ADAS-Systeme werden entsprechend ihren jeweiligen Funktion in Subsysteme unterteilt. So hilft beispielsweise das DMS (Driver Monitoring System) die Mimik des Fahrers zu erkennen und somit die Möglichkeit einer lebensbedrohlichen Situation mittels Bildaufnahmen (camera input) gering zu halten. Erkennt es Anzeichen von Müdigkeit oder Ablenkung sendet es ein Signal an die Head Unit des Fahrzeugs, welche dann eine entsprechende Warnung an den Fahrer ausgibt.

Sensordaten müssen schnell verarbeitet werden

Ein Großteil der neuen Systeme des Connected-Vehicle-Konzepts basieren auf Informationen von Sensoren wie Radar oder Kameras, die entsprechend interpretiert werden. Die Verarbeitung und der Transfer der so gesammelten Informationen erfordern ebenfalls Datenspeichersysteme mit konstant hoher Geschwindigkeit. ATP Electronics optimiert seine Produkte basierend auf den jeweiligen Anforderungen und der Anwendungsumgebung des Systems, beispielsweise in Bezug auf Geschwindigkeit und Lebensdauer in Abhängigkeit der Schreiblast auf das Speichermedium (z. B. Anzahl Schreibvorgänge, Dateigröße).

NAND-Flash-Speicher für den Einsatz im Auto: Das breite Spektrum an Automotive-Anwendungen wie In-Vehicle-Infotainment-, 3D-Navigations- oder Drive-Recorder-/Monitoring-Systeme, erfordern Flashspeicher mit hoher Geschwindigkeit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit besonders unter extremen Umweltbedingungen.
NAND-Flash-Speicher für den Einsatz im Auto: Das breite Spektrum an Automotive-Anwendungen wie In-Vehicle-Infotainment-, 3D-Navigations- oder Drive-Recorder-/Monitoring-Systeme, erfordern Flashspeicher mit hoher Geschwindigkeit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit besonders unter extremen Umweltbedingungen.
(Bild: ATP Electronics)

Darüber hinaus bietet der S.M.A.R.T./SD Life Monitor, der eine Vielzahl von Informationen auf einen Blick liefert, die Möglichkeit einer ständigen Statusabfrage in Echtzeit und ermöglicht ein Frühwarnsystem zum rechtzeitigen Austausch des Mediums vor einem Ausfall und den damit verbundenem Datenverlust. Des Weiteren ist das Tool mit zahlreichen Betriebssystemen wie Windows und Linux kompatibel.

Der Wear-Leveling-Algorithmus verteilt die Anzahl der Schreib- und Lösch-Vorgänge gleichmäßig auf NAND-Flash-Zellen aus und verlängert damit die Lebensdauer des Systems.

Zum Erhalt der Datenintegrität bei leseintensiven Anwendungen wie dem Navigationssystem kommen ATPs AutoRefresh und Dynamic Data Refresh zum Einsatz. Während AutoRefresh vorrangig Datenfehler in häufig aufgerufenen Datensätzen verhindert minimiert Dynamic Data Refresh das Risiko von Datenkorruption in Bereichen die vom Host-System selten oder nie ausgelesen werden. Das Überschreiten eines definierten Datenfehler-Thresholds führt dazu, dass die betroffenen Daten in Spare Blocks verschoben werden, wodurch Datenkorruption verhindert wird. Darüber hinaus läuft Dynamic Data Refresh, ohne Beeinträchtigung der Read/Write Operationen, automatisch im Hintergrund und überprüft bzw. korrigiert die Nutzerdaten ohne jeglichen Auslöser durch den Host in regelmäßigen Abständen.

Breites all-inclusive Automotive-Angebot

ATPs Lösungsangebot für den Automotive-Bereich umfasst neben den erläuterten Produkten und Features eine Reihe von Angeboten aus den Bereichen Qualität, Fertigung, Test, Engineering und Supply Chain und bedient dadurch die Anforderung an Speicherlösungen mit konstanter Leistung, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit bei extremen Umgebungsbedingungen. In diesem Zusammenhang wurde ATP Electronics auditiert und gemäß ISO/TS16949, ISO9001 und ISO14001 zertifiziert. Darüber hinaus, verfügt ATP Electronics über einen IVI Prüfplan mit AEC-Q100 konformen Testeinrichtungen und führt strenge Validierungstests zur Optimierung der Produktqualität durch.

Steigende Komplexität erfordert optimierte Lösungen

Die zunehmende Komplexität der Automotive Anwendungen erfordert kontinuierlich weiterentwickelte Lösungen in allen Teilbereichen. Der konstant hohe Druck zur schnellen Entwicklung neuer, gleichzeitig sicherer Systeme stellt eine wesentliche Herausforderung an die Marktteilnehmer dar. ATP Electronics ist durch seine langjährige Erfahrung mit den Anforderungen des Marktes sowie seine strategischen Partnerschaften über die gesamte Lieferkette bestens auf den stetig wachsenden Innovationsdruck vorbereitet.

(Nach Unterlagen von ATP Electronics)

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