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5G im Connected Car

Die Zukunft fährt autonom

11. September 2017, 10:11 Uhr | Autor: Ulrich Möhlmann / Redaktion: Diana Künstler

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Herausforderungen

Derzeit gibt es noch einige Herausforderungen, denen die Automobilbranche beim Thema 5G begegnet. Zum einen erhöht sich bei der Ausweitung des Frequenzbereichs bei 5G von derzeit 6 GHz auf bis zu 100 GHz die Funkfelddämpfung, das heißt Signale können nur noch in geringerem Abstand empfangen werden. Mit einer gezielten Ausrichtung der Antennen lässt sich diese Strecke jedoch vergrößern. Dazu müssten Devices mit einer Vielzahl an Antennen ausgestattet werden, damit immer die Antenne im Einsatz ist, die sich in der Richtung des Senders befindet. Auch Road-side-Units müssen mit gerichteten Antennen ausgestattet werden, um das Signal an Geräte in vorbeifahrenden Fahrzeugen zu übertragen.

Eine zweite Herausforderung betrifft die Integration des Mobilfunks in die Antennentechnik. So soll eine „smarte“ Antenne geschaffen werden. Derzeit übermittelt eine Antenne auf dem Dach eines Fahrzeugs Signale mithilfe von Kabelverbindungen an die Bordelektronik, die sich oft im Fahrercockpit befindet. Bei der Ausweitung des Übertragungsspektrums von 6 GHz auf bis zu 100 GHz führt eine Absetzung von der Antenne zur Elektronik durch Kabel allerdings zu großen Verlusten. Deswegen müssen die Elektronik und damit die Signalverarbeitung nah an die Antenne gebracht werden – entweder direkt unter das Dach oder in die Antenne selbst. Diese ist jedoch starken Witterungsbedingungen ausgesetzt, da sowohl unter dem Dach als auch in der Antenne selbst hohe Temperaturen und starke Schwankungen vorherrschen, was der Elektronik enorm zusetzt. Nur wenige Hersteller sind in der Lage, Elektronik und Antenne unter solchen Bedingungen zusammenzubringen.

Ein weiterer Punkt, der beim Connected Car ganz oben auf der Agenda steht, ist das Thema Sicherheit. Zwar wurde dies bei der Entwicklung der Mobilfunktechnik von Anfang an beachtet, sodass der Standard sicherer sein soll als zum Beispiel WLAN. Jedoch beobachten Experten seit Jahren, dass ein großer Teil der Malware inzwischen auch für Mobilgeräte maßgeschneidert wird. Es wäre fahrlässig zu glauben, dass diese Entwicklung das vernetzte Auto aussparen wird. Deswegen müssen Hersteller und Zulieferer gleichermaßen das Thema Sicherheit im Connected Car – gerade auch im Hinblick auf die Einführung des neuen Mobilfunkstandards – bedenken. Wenn das Fahrzeug zum persönlichen Mobile Device wird, das der Besitzer zum Kommunizieren nutzt und womöglich durch Apps personalisiert, bietet dies viele Manipulationsmöglichkeiten für Angreifer. Da Sicherheitsexperten und Hacker in einem ständigen Wettlauf miteinander sind, werden auch vernetzte Fahrzeuge mit Updates versorgt werden müssen, um sie vor neu entstandenen Gefahren zu schützen. Doch dies ist gerade angesichts der zu erwartenden Masse an vernetzten Fahrzeugen eine Herausforderung.

Eine Lösung, die Vielzahl von Geräten in Fahrzeugen in kurzer Zeit mit Updates zu versorgen, ist Firmware Over-the-Air (FOTA). Das Update-Verfahren bietet das Potenzial, Schwachstellen fortlaufend und schnell mit Patches auszubessern, neue Funktionen zu integrieren und kryptografische Verfahren zu modernisieren, mit denen etwa die Steuergeräte abgesichert werden. Hierbei muss allerdings garantiert werden, dass der FOTA-Prozess selbst sicher und schnell durchzuführen ist und kein zusätzliches Angriffspotenzial bietet. Dies wird erst durch 5G ermöglicht. Eine Voraussetzung hierfür ist unter anderem die kryptografische Absicherung der Luftschnittstelle.