Kalibrierung und Datenerfassung weltweit: Neues Online-Calibration-Tool (OCT) ermöglicht Zugriff auf Prüfstände und Testfahrzeuge via Webbrowser. Uneingeschränkte Nutzung dank Verzicht auf Programmlizenzen und -installation.

In den vergangenen Monaten wurden die Defizite in der Digitalisierung vieler Arbeits- und Gesellschaftsbereiche schonungslos offengelegt – so auch in der Automobilindustrie. Denn dort müssen beispielsweise Messungen an lokalen Prüfständen getätigt und überwacht werden, was bislang kaum aus dem Homeoffice heraus möglich war. Außerdem ist es für Ingenieurteams erforderlich, in unterschiedliche Klimazonen zu reisen, um vor Ort Testfahrten und entsprechende Kalibrierungen von Steuergeräten (ECUs) im Fahrzeug vorzunehmen. Mit dem Ziel, die Digitalisierung auch in dieser Branche weiter voranzutreiben, hat die VEMAC GmbH & Co. KG ein Online-Calibration-Tool (OCT) entwickelt, das einen vollständigen Remote-Zugriff auf seine integrierten Kalibrier- und Datenloggerfunktionen ermöglicht. Bei dem OCT handelt es sich um ein handliches Modul, das mittels CAN oder Ethernet an den Prüfstand, das Testfahrzeug oder ein Messsystem angeschlossen wird. Nach Eingabe der entsprechenden Zugangsdaten kann über jeden belieben Webbrowser auf das Gerät zugegriffen werden, wodurch teure Softwarelizenzen entfallen und der Nutzer maximale Flexibilität erhält. Die dank übersichtlicher Buttons intuitiv gestaltete und Touch-optimierte Oberfläche erlaubt die ortsunabhängige Erfassung, Visualisierung sowie Anpassung der Mess- und Kalibrierdaten.

»Im digitalen Zeitalter angekommen, sehen wir der Tatsache ins Auge, dass der Remote-Access auf Steuergeräte im Sinne des Internet of Things (IoT) auch in der Automobilbranche an Bedeutung gewinnen wird«, so Prof. Dr.-Ing. Michael Reke, Entwicklungsberater bei VEMAC sowie Professor für Fahrzeugsoftware und Grundlagen der Digitaltechnik an der FH Aachen. Denn egal, ob wegen der Corona-Pandemie oder beispielsweise aus Gründen einer eingeschränkten Mobilität beziehungsweise sich überschneidender Projekte – nicht immer ist es praktikabel oder überhaupt umsetzbar, dass sich alle Entwicklungsingenieure vor Ort befinden. So kann es erforderlich sein, dass die Parametrierung der sogenannten Electronic Control Units (ECUs) unter bestimmten klimatischen Bedingungen, also etwa in Gebirgen oder in Heiß- und Kaltzonen durchgeführt wird, weshalb viele Automobilentwickler Standorte mit Testfahrzeug-Flotten auf mehreren Kontinenten betreiben.

Doch auch der lokale Prüfstandsbetrieb macht in der Regel eine körperliche Anwesenheit der beteiligten Ingenieure notwendig. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass die dabei genutzten Software-Suiten einerseits leistungsstarke Computer erfordern und andererseits für jede zusätzliche Installation teuer lizensiert werden müssen. Darüber hinaus erlauben sie häufig überhaupt keinen Zugriff mehrerer Personen von unterschiedlichen Plattformen aus. In Anbetracht dieser bisherigen räumlichen Gebundenheit leistet das Online-Calibration-Tool (OCT) von VEMAC einen erheblichen Beitrag zur fortschreitenden Digitalisierung der Automobilbranche. Denn es bietet Remote-Access auf Kalibrier- und Datenaufzeichnungsvorgänge – ganz einfach via Internet von jedem Ort der Welt aus. Durch die vom Admin anpassbaren Benutzeroberflächen können unterschiedliche Zugriffe dabei gewährt oder blockiert werden, sodass eine unkomplizierte Zusammenarbeit mit Projektpartnern, Kunden und Forschungseinrichtungen möglich wird. Unter Berücksichtigung geltender Sicherheitsstandards werden durch Verschlüsselung und Admin-Berechtigung eine sichere Datenablage und -übertragung via HTTPS-Schnittstellen gewährleistet.

Flexibler Remote-Zugriff über browserfähige Endgeräte

Die Besonderheit des OCT liegt darin, dass die zugehörige Kalibrier- und Datenlogger-Software komplett in eine lediglich 120 x 120 x 50 mm große Hardwarekomponente integriert ist. Diese wird mittels CAN oder Ethernet an das entsprechende Steuergerät, den Prüfstand oder ein externes Messsystem angeschlossen, das Werte über einen der beiden Schnittstellentypen ausgibt. Zur Übertragung der Steuergerätedaten über CAN werden bislang die Protokolle CCP und XCP sowie die Auswertung von CAN-Rohdaten mit Hilfe von dbc-Beschreibungsdateien unterstützt; weitere Protokolle wie UDS und XCP over Ethernet sind jedoch in Vorbereitung. Das OCT verfügt standardmäßig über einen integrierten GNSS-Chip, der weltweit Positionsdaten empfängt, sowie über einen Sechs-Achsen-Beschleunigungssensor. Via CAN und Ethernet ist es allerdings nicht nur möglich, ECUs oder Messmodule – etwa für Temperatur- und Druckmessungen – auszulesen und zu kalibrieren, sondern auch weitere Sensoren anzuschließen, wie beispielsweise Radar, Lidar und Kameras sowie direkte Strom- oder Spannungsmessung. Dank integrierter SD-Karte kann der Speicher des OCT beliebig erweitert werden, die USB-Schnittstellen gewährleisten darüber hinaus einen flexiblen und schnellen Datenaustausch. So bleiben die Daten und Arbeitsvorgänge unbeeinflusst von etwaigen instabilen Netzverbindungen. Als einfacher Datenlogger sowie dank der automatisierten Kalibrierfunktion, welche die Konfiguration auf der Basis individueller Anpassungen durch den Nutzer schrittweise oder kontinuierlich optimiert, kann das OCT auch ohne eine ständige netzwerkbasierte oder lokale Verbindung betrieben werden. Die Kommunikation zwischen OCT und Endgerät verläuft dabei wahlweise via Ethernet, integriertem WLAN oder Mobilfunk, der mittels 4G- oder 5G-USB-Adapter eingerichtet werden kann.

»Wir verzichten vollständig auf teure, proprietäre Software, die häufig auch den Nachteil hat, dass sie sehr unflexibel ist«, erläutert Jan Zimutta, Leiter Entwicklung bei VEMAC. »Stattdessen verlagern wir die Visualisierung, Verarbeitung und Modulation der Daten in eine einfache Browseranwendung, die über eine IP-Adresse und die individuellen Zugangsdaten des Nutzers erreicht werden können. Für den Fernzugriff wird lediglich eine Internetverbindung benötigt.« Über diese Weboberfläche können ortsunabhängig auf alle Kalibrier- und Datenloggerfunktionen zugegriffen sowie Standardeinstellungen vorgenommen werden, wie etwa die Anpassung des Gerätenamens im Netzwerk, des Passworts oder der Uhrzeit. Möchte der Nutzer ein neues Projekt anlegen, so wird er von der Webanwendung durch die Einstellungsschritte geleitet. Die Oberfläche setzt sich aus gleichermaßen Desktop- wie Touch-freundlichen Buttons in Form großer Kacheln zusammen, wobei die angezeigten Elemente individuell per Drag and Drop aus unterschiedlichen Widgets ausgewählt und zusammengestellt werden können. So stellt VEMAC sicher, dass sich die Bedienung intuitiv gestaltet und von allen Endgeräten aus uneingeschränkt möglich ist. Ein von mehreren Personen verwendeter, stationärer Tower-PC kann somit ebenso problemlos zur Erfassung und Visualisierung der Daten sowie zur Kalibrierung genutzt werden wie ein Laptop, Tablet oder einfach das eigene Smartphone.

Offene Schnittstellen ermöglichen individuelle App-Entwicklung

Um Zugriff auf das OCT zu erhalten, benötigt man lediglich eine entsprechende Benutzerkennung. Dabei ist es möglich, unterschiedliche Userprofile in unbegrenzter Anzahl anzulegen, denen wiederum verschiedene Rollen zugewiesen werden. Wie allgemein üblich können einem oder mehreren Nutzern, die für die komplette Verwaltung der Anwendung zuständig sind, Administratorrechte verliehen werden. Der sogenannte »User« kann die Daten der Kalibrier- und Aufzeichnungsfunktionen dagegen nur eingeschränkt bearbeiten, während der »Viewer« nicht mehr als eine vom »Administrator« definierte Oberfläche bedienen darf. Insbesondere diese niedrigste Nutzerkategorie eignet sich hervorragend für Live-Demonstrationen von Kalibriervorgängen für außenstehende Personen wie beispielsweise Kunden oder zu Lehrzwecken sowie für Bedienterminals von Prüfständen und Laborgeräten. Dabei profitiert das User Interface des OCT zudem von den grafischen Möglichkeiten einer typischen Webanwendung auf der Basis von HTML, CSS und JavaScript, deren Designpotential kaum Grenzen kennt.

Neben den wegfallenden Lizenzgebühren und dem flexiblen Remote-Zugriff unterscheidet sich die Software des OCT auch insofern von herkömmlichen Kalibrierprogrammen, als sie mit offenen Schnittstellen ausgestattet ist. »Wenn einem Kunden unsere serienmäßig implementierten Funktionen nicht genügen, kann er jederzeit selbst eine eigene App oder ein Widget für das OCT entwerfen – oder ganz einfach uns mit der Entwicklung beauftragen«, fügt Dipl.-Ing. Michael Kiausch, Senior Softwareentwickler bei VEMAC, hinzu. »Auf diese Weise kann die Software passgenau auf die individuellen Anwendungsszenarien zugeschnitten werden.« Darüber hinaus arbeitet VEMAC aktuell an einer Cloud-Anbindung. Damit soll das OCT relevante Statuswerte im Fahrzeug wie Standortdaten, Kraftstoffverbrauch, Ölstand oder Fehlerspeicher (DTC) in Echtzeit übermitteln und somit zukünftig auch als hilfreiches Tool zum Flottenmanagement und zur Fernwartung eingesetzt werden.

Weitere Informationen im Internet unter www.vemac.de

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