Datenintegrität im Kfz

Eine sichere Datenübertragung ist die Voraussetzung für die Sicherheit elektronischer Systeme im Kfz. CAN hat folglich nicht nur strengen Anforderungen an die Echtzeit zu genügen, sondern in jedem Fall auch für eine sichere Datenübertragung zu sorgen. Weil CAN innerhalb des Kfz auch in sehr zeit- und sicherheitskritischen Anwendungen zum Einsatz kommt, sind die Anforderungen an die Datenintegrität äußerst hoch.

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Zur Bewertung der Datenintegrität von Bedeutung sind grundsätzlich die Umgebung, die störend auf die Datenübertragung einwirkt und die Fähigkeit des seriellen Bussystems, Störungen abzuwehren. Die Gewährleistung einer sicheren Datenübertragung beginnt deshalb bereits mit der physikalischen Systemauslegung, wobei die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) traditionell einen großen Raum einnimmt.

Mögliche Fehlerquellen

Trotz elektromagnetisch verträglichem Design und physikalischer Datensicherung kann es zu galvanischen, induktiven und kapazitiven Kopplungen, zu Signaldämpfungen und Signalverzerrungen kommen. Man denke auch an unterschiedliche Abtastzeitpunkte, unterschiedliche Schaltschwellen und Frequenzabweichungen zwischen den Kommunikationspartnern - von einer störungsfreien Datenübertragung kann nicht ausgegangen werden.

Minimierung der
Restfehler-
wahrscheinlichkeit

Die Datenintegrität lässt sich als Produkt aus der Wahrscheinlichkeit, mit der die Daten während der Übertragung gestört und verfälscht werden, und der Wahrscheinlichkeit, dass gestörte Daten unerkannt bleiben, auffassen. Prinzipiell ergeben sich somit zwei Strategien zur Minimierung der Restfehlerwahrscheinlichkeit bzw. zur Erhöhung der Datenintegrität.

Da wäre einerseits die Vermeidung von verfälschten Daten mittels elektromagnetisch verträglicher Netzwerkauslegung bzw. physikalischen Maßnahmen (u.a. Twisted Pair), andererseits die Erkennung und Korrektur von verfälschten Daten mittels leistungsfähiger logischer Fehlererkennung und einer effektiven logischen Fehlerbehandlung. Die Grafik „Prinzip der Datensicherung im CAN-Netzwerk“ gibt dazu einen Überblick.