Bob Leigh, Marktentwicklung für autonome Systeme, Echtzeitinnovationen (RTI) – Interviewreihe

Bob Leigh ist Senior Market Development Director für autonome Systeme bei Real-Time Innovations (RTI).

RTI ist der größte Software-Framework-Anbieter für intelligente Maschinen und reale Systeme. Das Produkt RTI Connext® des Unternehmens ermöglicht eine intelligente Architektur durch den Austausch von Informationen in Echtzeit, sodass große Anwendungen als eine Einheit zusammenarbeiten können.

Mit über 1,500 Einsätzen betreibt RTI-Software die größten Kraftwerke in Nordamerika, verbindet Wahrnehmung mit Kontrolle in Fahrzeugen, koordiniert das Kampfmanagement auf Schiffen der US-Marine, treibt eine neue Generation medizinischer Robotik an, steuert Hyperloops und fliegende Autos und stellt rund um die Uhr bereit Medizinische Informationen für Krankenhauspatienten und Notfallopfer.

Können Sie definieren, was IIoT bedeutet und auf welche Gerätetypen es anwendbar ist?

Wir definieren das Industrielle Internet der Dinge (IIoT) als ein Netzwerk aus Geräten, Maschinen und Computern. Diese Komponenten sind zu hochintelligenten Systemen verbunden, die industrielle Abläufe mit fortschrittlicher Datenanalyse kombinieren, um Geschäftsergebnisse zu transformieren. Im Gegensatz zur Verbindung von Verbrauchergeräten umfasst das IIoT große, komplexe und geschäftskritische Systeme. Es führt zu einer neuen Infrastruktur für die wichtigsten gesellschaftlichen Systeme wie das Smart Grid, den öffentlichen Nahverkehr, die vernetzte Gesundheitsversorgung und autonome Fahrzeuge.

Mit dem IIoT verwandelt sich ein Standard-Krankenhausbett in ein intelligentes, vernetztes medizinisches System, das medizinischen Dienstleistern Patientendaten in Echtzeit bereitstellt, sodass diese Erkenntnisse gewinnen und ein höheres Pflegeniveau bieten können. Diese Systeme müssen außerdem so skalierbar sein, dass sie viele Tausende oder Millionen miteinander verbundener Punkte umfassen, die über viele verschiedene Netzwerke und Standorte verteilt sind. Die Komplexität dieser Systeme und die mangelnde Konnektivität stellen für Unternehmen, die in diesen Märkten tätig sind, häufig ein wesentliches Hindernis dar. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, liefert RTI das Software-Framework, mit dem die Entwicklung beschleunigt, Risiken und Kosten reduziert und die Stabilität, Sicherheit, Leistung und Skalierbarkeit bereitgestellt werden können, die zum Aufbau intelligenter Architekturen, intelligenter Maschinen und realer Systeme erforderlich sind.

Was hat Sie an der Arbeit mit IIoT gereizt?

Die Arbeit im IIoT-Bereich hat mich angezogen, weil dort die Möglichkeit besteht, komplexe technologische Herausforderungen zu lösen und Innovationen zu ermöglichen, die den Menschen wirklich helfen. Aus Energie zu Gesundheitswesen, von Automobilindustrie zu VerteidigungDie Technologie von RTI ermöglicht den Austausch geschäftskritischer Informationen in Echtzeit, sodass große Anwendungen als Ganzes zusammenarbeiten können. Wir haben festgestellt, dass datenzentrierte Konnektivität, wie sie von RTI bereitgestellt wird, entscheidend für den Erfolg dieser leistungsstarken, intelligenten Systeme ist.

Wie würden Sie in möglichst wenigen Worten beschreiben, was Real-Time Innovations (RTI) leistet?

Echtzeit-Innovationen (RTI) ist der größte Software-Framework-Anbieter für intelligente Maschinen und reale Systeme. Das Produkt RTI Connext® des Unternehmens ermöglicht eine intelligente Architektur durch den Austausch von Informationen in Echtzeit, sodass große Anwendungen als ein integriertes System zusammenarbeiten können. Die verbindenden intelligenten, verteilten Systeme, die RTI betreibt, tragen dazu bei, die medizinische Versorgung zu verbessern, unsere Straßen sicherer zu machen, den Energieverbrauch zu verbessern und unsere Freiheit zu schützen. Mit über 1,500 Einsätzen betreibt RTI-Software die größten Kraftwerke in Nordamerika, verbindet Wahrnehmung mit Kontrolle in Fahrzeugen, koordiniert das Kampfmanagement auf Schiffen der US-Marine, treibt eine neue Generation medizinischer Robotik an, steuert Hyperloops und fliegende Autos und stellt rund um die Uhr bereit Medizinische Informationen für Krankenhauspatienten und Notfallopfer.

RTI ist der führende Anbieter von Produkten, die dem Data Distribution Service™ (DDS)-Standard der Object Management Group® (OMG) entsprechen. RTI befindet sich in Privatbesitz und hat seinen Hauptsitz in Sunnyvale, Kalifornien, sowie regionale Hauptsitze in Spanien und Singapur.

RTI Connext Drive ist die erste vollständige Konnektivitätslösung für die Entwicklung autonomer Fahrzeuge. Könnten Sie uns einige Details zu dieser Technologie mitteilen?

RTI Laufwerk verbinden ist das erste auf Standards basierende Konnektivitätsframework, das die komplexen Integrations- und Datenverteilungsherausforderungen von Sensorfusionsanwendungen in autonomen Systemen bewältigt. Von der Forschung bis zur Produktion bietet Connext Drive Automobilherstellern und Entwicklern die Software, die sie benötigen, um in verschiedenen Echtzeitumgebungen zu arbeiten, mit anderen Systemen im Fahrzeug zu interagieren, sich mit Systemen außerhalb des Fahrzeugs zu verbinden und Sicherheit auf Automobilniveau zu integrieren. Vom Edge bis zur Cloud und über Remote-Umgebungen verteilt und verwaltet es Echtzeitdaten, um den Betrieb kritischer Systeme aufrechtzuerhalten. Connext Drive nutzt DDS, einen Standard, den ich weiter unten näher erläutere, und bietet:

• Effiziente Datenverteilung mit hoher Bandbreite. Kommunizieren Sie schnell mit einem Durchsatz von über Millionen Nachrichten pro Sekunde mithilfe eines datenzentrierten Datenbusses, der den Datenfluss ermöglicht, wann und wo sie benötigt werden: sicher, skalierbar und mit extrem geringer Latenz.
• Verbesserte Performance. Durch die Unterstützung des neuesten Object Management Group® (OMG®) DDS Extensible Types-Standards profitieren Anwendungen von Einsparungen bei der Netzwerkbandbreite und ermöglichen so Flexibilität für mehrere Quality of Service (QoS)-Strategien. Eine optimierte Dynamic Data-Implementierung sorgt für eine verbesserte Serialisierungsleistung.
• Vollständige Redundanz. Jeder Sensor, jede Datenquelle, jeder Algorithmus, jede Rechenplattform oder sogar jedes Netzwerk kann einfach dupliziert werden, um eine höhere Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Das datenzentrierte Design ermöglicht es dem System, diese Redundanz auf natürliche Weise aufzulösen. Connex Drive unterstützt Shared Memory, LAN-, WAN- und Internet-Transporte.
• Breite Unterstützung für eingebettete Systeme und Plattformen. Connext Drive ist in die Technologie vieler führender Automobiltechnologieanbieter integriert. Diese Interoperabilität bietet Automobilkunden die Möglichkeit, die Software und Plattformen ihrer Wahl zu nutzen.
• Sicherheitszertifizierungspfad. Diese Funktionsoption erfüllt die strengen Anforderungen von ISO 26262 ASIL-D und reduziert Risiko, Zeit und Projektkosten.
• Aktualisierte DDS-Sicherheit. Connext Drive ist mit der neuesten OMG DDS-Sicherheitsspezifikation v1.1 kompatibel und unterstützt das neueste OpenSSL v1.1.1. Die neuesten Updates der RTI-Sicherheits-Plugins unterstützen auch das Laden von Schlüsseln von einer SSL-Engine, um die Integration von Best-Practice-Schlüsselspeichern einfacher zu gestalten.
• Integration mit standardisierten Frameworks und Plattformen. Durch seine auf Standards basierende Architektur erleichtert Connext Drive die Integration zwischen OEMs und Zulieferern, von der Forschung bis zur Produktion. Es bietet Interoperabilität zwischen Programmiersprachen, Betriebssystemen und CPU-Familien sowie ein Gateway-Toolkit und Adapter für die Integration von Nicht-DDS-Komponenten.

Könnten Sie unseren Lesern mitteilen, was DDS genau ist und was es so wichtig macht?

Data Distribution Service™ (DDS) ist ein Standard, der darauf abzielt, einen zuverlässigen, leistungsstarken, interoperablen, Echtzeit- und skalierbaren Datenaustausch zu ermöglichen. DDS ist der einzige offene Standard für Messaging, der die besonderen Anforderungen sowohl von Unternehmens- als auch von Echtzeitsystemen unterstützt. Seine offenen Schnittstellen und erweiterten Integrationsfähigkeiten senken die Kosten im gesamten Lebenszyklus eines Systems, von der ersten Entwicklung und Integration bis hin zu laufenden Wartungen und Upgrades.

DDS besteht aus zwei Hauptspezifikationen – eine für die Schnittstellen der Anwendungsschicht und eine weitere, die die Interoperabilität auf Drahtebene zwischen Anbieterimplementierungen gewährleistet. Diese Schichten stellen nicht nur sicher, dass die DDS-Implementierung eines anderen Anbieters ohne Auswirkungen auf den Anwendungscode ausgetauscht werden kann, sondern auch, dass Systeme, die mit unterschiedlichen DDS-Implementierungen erstellt wurden, zusammenarbeiten.

Dieser auf Standards basierende Ansatz bietet verbesserte Leistung und enorme Skalierbarkeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Risikos. Connext Drive ist die erste – und einzige – Software, die DDS, ROS 2, AUTOSAR Classic und AUTOSAR Adaptive integrieren kann. Dadurch können Automobilunternehmen an verschiedenen Punkten des Entwicklungszyklus mit dem oder den Standards arbeiten, die ihren Anforderungen am besten entsprechen.

Können Sie näher erläutern, in welcher Funktion Baidu die RTI-Technologie in autonomen Fahrzeugen einsetzt?

Baidu entwickelt Lösungen für autonomes Parken, vollständig autonome Minibusse und mehr, basierend auf Apollo, einer weltweit führenden Technologieplattform für autonome Fahrzeuge. Baidu nutzt das Connext Drive von RTI als Konnektivitätsrahmen für höchste Zuverlässigkeit – ein entscheidender Faktor bei der Entwicklung des autonomen Fahrens. Mit Connext Drive kann Baidu die Nutzung der Bandbreite mit TCP + UDP garantieren, Flexibilität durch mehrere QoS-Strategien gewährleisten und standardbasierte Sicherheit anwenden.

Können Sie uns mitteilen, warum die Entwicklung von Konnektivitätssoftware für autonome Fahrzeuge so schwierig ist?

Autonome Fahrzeuge gehören zu den komplexesten Systemen, die es je gab, und versprechen, das tägliche Leben tiefgreifend zu verändern. Diese unbemannten Maschinen erfordern Echtzeit-Entscheidungsfähigkeiten auf menschlicher Ebene mit ausfallsicheren Schutzmaßnahmen für Sicherheit und Schutz. Automobilhersteller müssen außerdem sicherstellen, dass ihre Systeme in verschiedenen Echtzeitumgebungen betrieben, skaliert und interoperiert werden können.

Die Entwicklung autonomer Fahrzeuge ist anspruchsvoll und riskant, da autonome Fahrzeuge aus vielen Subsystemen aufgebaut sind und eine vollständige Interoperabilität zwischen den Komponenten erfordern. Um eine stets optimale Leistung zu gewährleisten, müssen die Daten korrekt, zuverlässig und mit extrem geringer Latenz fließen. Die Eintrittsbarrieren in diese Branche sind hoch, da die Entwicklung interner Konnektivitätslösungen viel Zeit in Anspruch nimmt und technisches Fachwissen erfordert. Darüber hinaus müssen autonome Fahrzeugkonstruktionen über Jahre hinweg Bestand haben, was von den Automobilherstellern verlangt, sicherzustellen, dass ihre Systeme nicht nur die heutigen Konnektivitätsherausforderungen bewältigen, sondern auch zukünftige Herausforderungen antizipieren. Sie müssen auch die sich ständig weiterentwickelnden Technologie- und Sicherheitsanforderungen im Auge behalten.

Eine zuverlässige Konnektivität ist unerlässlich, um die nächste Generation von Fahrzeugen zu ermöglichen und ein höheres Maß an Autonomie zu erreichen.

Gibt es noch etwas, das Sie über RTI oder autonome Fahrzeuge mitteilen möchten?

In den letzten Jahren haben wir völlig unterschiedliche Zeitpläne darüber gesehen, wann autonome Fahrzeuge Teil unseres Alltags werden werden. Im ersten Halbjahr 2020 haben wir gesehen, wie Automobilhersteller und -unternehmen ihre Investitionen in die zugrunde liegenden Technologien erhöht haben, die die entscheidende Grundlage für diese autonomen Systeme bilden werden – Algorithmen für maschinelles Lernen, Sensoren und die zugrunde liegende Konnektivitätssoftware. Allerdings voraussichtlich 2020 wird nicht Es wird das Jahr sein, in dem Autos die volle Autonomiestufe 4 oder 5 erreichen werden, da wir noch große Hürden in Bezug auf Sicherheitsvorschriften, die Befriedigung von Sicherheitsbedenken und wetterbedingte Einschränkungen überwinden müssen.

Das war ein fantastisches Interview. Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, all diese Technologien zu erklären. Leser, die mehr erfahren möchten, sollten die besuchen RTI-Website.