Gaia-X 4 moveID

Product-Life Cycle – Across Automated Driving

Über das Projekt

Product Life Cycle of automated driving functions

The GAIA-X 4 Product Life Cycle - Across Automated Driving (PLC-AAD) project is developing an open and distributed data ecosystem to support the product life cycle of automated driving functions.

Automobile manufacturers and their suppliers are facing increasingly complex challenges. The development and integration of automated and interconnected driving functions are particularly challenging. This mainly concerns ensuring the reliability and safety of systems that consist of a wide range of software and hardware components. These components are distributed across multiple subsystems and require complex protection. In addition, it is crucial to make the deep and widely distributed supply chains efficient and transparent. A key strategy for managing this complexity is to optimize data integration. Extensive data from different sources must be merged effectively to ensure the smooth and secure functioning of vehicle systems.

Projektziel

Data ecosystems for the entire product lifecycle

Open and distributed data ecosystems, such as those promoted by initiatives such as Gaia-X, offer a promising solution to the above challenges. These ecosystems enable a structured and organized exchange of data between different stakeholders. A key feature of these platforms is the use of advanced technical measures to ensure trust and security.

In such ecosystems, data and services are designed and managed collaboratively, ensuring a high level of transparency and traceability. Through standardized protocols and secure data transfer mechanisms, all stakeholders - from car manufacturers to suppliers to end users - can trust that their data is protected and used only according to agreed policies. This strengthens trust in digital ecosystems and encourages share data sharing, which in turn can significantly increase innovation and efficiency in the automotive industry.

The project Gaia-X 4 PLC-AAD considers the entire product lifecycle, starting with the development of software and hardware functions, through production and the supply chain, to the operation in the field. For this purpose, the necessary information models, data architectures and associated processes and roles are being developed.

In this project, we integrate use case testbeds and test environments for automated driving functions and their sensors into the data and service ecosystem. We also enable the application for other areas via interfaces.

Projektziel

Cross-company collaboration with digital twins

The data space enables cross-company collaboration and the sovereign data exchange. Information is collected, aggregated and analyzed via digital twins.

Marketplaces bring together data and services for new product offerings and enable distributed added value.

The autonomous driving simulation ecosystem is a win-win for data providers, data users, and the entire community.

Services such as fault simulation can be offered as a service with the ecosystem. The goal is to make the ecosystem the standard for type approvals in the field of automated driving functions.

Projektziel

Gaia-X 4 Future Mobility family of projects and Gaia-X ecosystem

PLC-AAD actively supports the development and use of shared Base-X data space components. This results in semantic models to better describe and utilize mobility-relevant data resources in driving simulations.

This data can be used in portals and various marketplaces via interfaces to the Federated Catalogue. The project develops the necessary extensions for the Gaia-X architectures in direct coordination with the Gaia-X developer communities and is also involved in the actual open source implementation.

In this way, we ensure the long-term stability of the Base-X solutions while remaining fully compatible with other data space projects.

The following Base-X components are used in the Gaia-X 4PLC-AAD project:

XFSC toolbox with portal/marketplace extensions (see illustration).

Eclipse Dataspace Connector with extensions.

CES (Credential Event Service).

SSI/Verifiable Credentials solutions (e.g. mySaveID).

Projektziel

More about Gaia-X 4 PLC-AAD

Projektkonsortium

The project consortium

3D Mapping Solutions GmbH
Automotive Solution Center for Simulation
e. V.
AVL Deutschland GmbH
ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
BMW Group
Conti Temic microelectronic GmbH
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.
TU Berlin
Virtual City Systems GmbH
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
Infineon Technologies AG
Institut für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanagement GmbH
msg for automotive gmbh
Perpetuum Progress GmbH
SETLabs Research GmbH
TH Ingolstadt
TraceTronic GmbH
TrianGraphics GmbH
TU München
Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart

Das Institut für KI-Sicherheit (DLR) koordiniert die Projektfamilie

Die Vernetzungsaktivitäten der Projektfamilie nach innen und außen werden vom Institut für KI-Sicherheit des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt verantwortet und geleitet. Sie umfassen die inhaltlich-fachliche und strategische Vernetzung und Verzahnung der 6 Projekte miteinander. Aber auch die Kooperation und enge Vernetzung mit weiteren Initiativen, Projekten und Aktivitäten, wie Catena-X oder der Mobility Data Space, wird durch das Institut für KI-Sicherheit sichergestellt. Dadurch werden Synergiepotenziale genutzt und die inhaltlich-fachliche Kohärenz der Projekte gefördert.

Die 6 Projekte

GAIA-X 4 KI (Künstliche Intelligenz)

Künstliche Intelligenz (KI) ist eine wichtige Schlüsseltechnologie bei der Entwicklung komplexer technischer Systeme – dies gilt insbesondere auch für den Bereich der Mobilität. Voraussetzungen für eine erfolgreiche Anwendung von KI liegen in der breiten Verfügbarkeit adäquater Daten, Diensten und IT-Ressourcen. GAIA-X stellt dabei die Weichen für die Etablierung eines digitalen Ökosystems. Die Vereinigung von KI und GAIA-X in einem Projekt ermöglicht, anwendungsbezogene Beiträge für die Entwicklung von GAIA-X zu erarbeiten, indem die Nutzung in Use Cases des automatisierten und vernetzten Fahrens (AVF) und der industriellen Fertigung untersucht werden. Die Ziele im industriellen Anwendungsbereich liegen dabei in der Homogenisierung der Produktionsqualität sowie der Konzeption und Entwicklung kontinuierlich optimierbarer und anlagenübertragbarer KI-Algorithmen. Die AVF Use Cases umfassen die Schwerpunktbereiche Zustands- & Cyber-Security-Monitoring, Online Kartenannotation & Parametrisierung von AVF sowie Verfahren für die automatisierte Szenariengenerierung und simulative Validierung.

Durch die Verknüpfung dieser üblicherweise getrennten Anwendungsfelder können wir Konzepte und Ausgestaltungen eines geschlossenen Datenkreislaufs über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg entwickeln, wodurch das Potential eines gemeinsamen Daten- und Diensteökosystems maximal ausgeschöpft werden kann. Im Rahmen des Projekts entstehen integrierte Datenbasen, standardisierte Datenschnittstellen sowie übergreifend genutzte Datendienste. Die Kopplung mit weiteren domänenspezifischen Datenräumen ermöglicht darüberhinaus die Nutzbarmachung relevanter Data Assets für Anwendungen auch über die fokussierten Arbeitsbereiche hinaus.

GAIA-X 4 KI wird geleitet vom DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik.

Projekt-Homepage: www.gaia-x4ki.de

Das Projekt besteht aus den folgenden Teilnehmern: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Altran Deutschland S.A.S. & Co. KG (jetzt: CapGemini), Conti Temic microelectronic GmbH, CONWEAVER GmbH, Fraunhofer Gesellschaft e.V., Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik ISST, HighQSoft GmbH, IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr, Hochschule Offenburg - Institute for Machine Learning and Analytics, Intel Deutschland GmbH - Industrial Solution Division, Leibniz Universität Hannover (vertreten durch das Präsidium, dieses vertreten durch den Präsidenten, dieser vertreten durch den Geschäftsführenden Leiter des Instituts für rechtswissenschaftliche Grundlagenforschung), Reusch Rechtsanwaltsgesellschaft mbH, STTech GmbH, Deutsche Telekom IoT GmbH, T-Systems International GmbH, Technische Hochschule Ingolstadt - Institut für Innovative Mobilität.

GAIA-X 4 AMS (Advanced Mobility Services)

Die Vernetzung verschiedenster Datendienste aus unterschiedlichen Domänen bietet große Potentiale für zukünftige Anwendungen im Verkehr. Die Vernetzung kann zu einer Erhöhung von Sicherheit und Komfort als auch zur Verringerung von Emissionen beitragen. Gaia-X bietet in diesem Zusammenhang eine ideale Grundlage, um diese Potentiale zu heben.

Das Projekt Gaia-X 4 AMS leistet einen Beitrag im Bereich der Daten- und Servicebereitstellung mit Bezug zum automatisierten Fahren und kooperativen Systemverbünden auf Grundlage vernetzter und automatisierter Fahrzeuge sowie intelligenter Verkehrsinfrastrukturen. Diese Grundlagen können auch für benachbarte Anwendungssituationen zur Verfügung gestellt werden. Daraus ergeben sich zahlreiche Vorteile, wie der unkomplizierte, domänenübergreifende Austausch von Mobilitätsdaten und reduzierte Zugangsbarrieren.

Das digitale Datenökosystem wird im Projektverlauf anhand zweier praxisnaher sowie Level-4-Gesetz konformer Use-Cases prototypisch erprobt. Der erste Use Case fokussiert darauf, dass das automatisierte Fahrzeug (SAE Level 3 und höher) selbstständig bestimmt, ob die aktuellen Fahrbedingungen ausreichen, um automatisiert zu fahren oder nicht. Hierzu bedarf es der infrastrukturellen Bereitstellung von Informationen zu aktuellen Situationen und Zuständen in den potenziellen Betriebsbereichen der Automationsfunktionen, um einen sicheren Betrieb automatisierter Fahrzeuge zu gewährleisten. Der zweite Use Case thematisiert die Bildung eines prototypischen vernetzten und sicheren Rettungskorridors durch dynamische Informationen aus verschiedenen Komponenten des automatisierten Verkehrssystems, dynamische Planung des Rettungskorridors sowie die Priorisierung von Lichtsignalanlagen und koordinierte Bildung von Rettungsgassen durch automatisierte Fahrzeuge.  

Das Projekt Gaia-X 4 AMS zeigt, dass relevante fahrzeugtechnologische Anwendungen in einer dezentralen Systemarchitektur unter den gesetzlichen Rahmenbedingungen betrieben werden können.

GAIA-X 4 AMS wird geleitet von der T-Systems GmbH.

Das Projekt besteht aus den folgenden Teilnehmern: AFUSOFT Kommunikationstechnik GmbH, Altran Deutschland S.A.S. & Co. KG (jetzt: CapGemini), Bernard Technologies GmbH, Christoph Kroschke GmbH, consider it GmbH, Conti Temic microelectronic GmbH, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institute TS und KI, Elektra Solar GmbH, Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes Forschungsgruppe Verkehrstelematik, Institut für Automation und Kommunikation e.V., Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK, Berlin, Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI, Dresden, Institut für Angewandte Informationstechnik FIT, Sankt Augustin, Institut für Software- und Systemtechnik ISST, Dortmund, OECON Products & Services GmbH, Peregrine Technologies GmbH, Software AG, Stadt Braunschweig – Fachbereich Feuerwehr, T-Systems International GmbH, Technische Hochschule Ingolstadt, Zentrale Stelle für Informationstechnik im Sicherheitsbereich, Zeppelin Universität, Lehrstuhl für Mobilität, Handel und Logistik und Center for Mobility Studies.

GAIA-X 4 ROMS (Support and Remote-Operation automatisierter und vernetzter Mobility Services)

Der Klimaschutz stellt die dringlichste Herausforderung unserer Zeit dar. Für den Verkehrssektor gilt es, durch neue Mobilitätslösungen den Transport von Personen und Gütern zu sichern. Ansätze liegen hier, neben der konsequenten Dekarbonisierung, in der Stärkung des öffentlichen Verkehrs und gemeinsam genutzter Mobilitätsdienstleistungen, so dass die fahrzeugbezogene Gesamtverkehrsleistung deutlich sinkt.  

Neue Fahrzeugkonzepte im Personen- und Güterverkehr werden über zumeist elektrische Antriebssysteme verfügen und einen hohen Grad an Automatisierung aufweisen. Nur so können Angebote im erforderlichen Umfang bereitgestellt werden. GAIA-X 4 ROMS legt hierzu die notwendigen Grundlagen für die Integration innovativer Fahrzeuge in das Gesamtsystem. Dabei stehen die Gestaltungsprinzipien von GAIA-X im Vordergrund. GAIA-X 4 ROMS entwickelt konkrete Technologiebausteine für fahrzeugbasierte Transportkonzepte für Personen und Güter und stellt diese in der Community sichtbar dar.  

Die Ergebnisse ermöglichen das zentrale und dezentrale Management großer Flotten sowie deren Betrieb in Städten und Regionen. Innovative Distributionsverfahren berücksichtigen sowohl die Anforderungen der Reisenden bzw. der Handeltreibenden als auch die des wirtschaftlichen Betriebes der Fahrzeuge unter Verwendung neuartiger Konzepte, wie „autonome Paketstation“, „First and last mile Delivery“ und „Demand Responsive Transport“.

Remote Operation wird benötigt, wenn automatisierte Fahrzeuge z.B. an ihre Systemgrenzen gelangen. Der verteilte Ansatz von Gaia-X unterstützt unmittelbar die notwendige Zusammenarbeit verschiedener jeweils spezialisierter Akteure.

GAIA-X 4 ROMS wird geleitet von der Arvato Systems GmbH.

Das Projekt besteht aus den folgenden Teilnehmern: Arvato Systems GmbH, consider it GmbH, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) e.V., embeteco GmbH & Co. KG, Fahrzeugwerk Bernard Krone GmbH & Co. KG, Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Verkehr und Mobilitätswende, highQ Computerlösungen GmbH, HotSprings GmbH, Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes, IOTA Foundation, Materna Information & Communications SE, Technische Universität Dortmund, TraffGo Road GmbH, Verkehrsbetriebe Hamburg-Holstein GmbH, Yunex GmbH, Zeppelin Universität gGmbH.

GAIA-X 4 moveID (Dezentrale digitale Fahrzeugidentitäten in der hochvernetzten Verkehrsumgebung)

Eine gesamtheitliche, transparente Systemarchitektur für den Informationsaustausch zwischen Anbietern und Kunden von Mobilitätsanwendungen im Straßenverkehr unter Einhaltung datenschutzrelevanter Aspekte ist heute nicht verfügbar. Hier herrschen insbesondere zentrale Architekturen vor, die z.B. auf spezielle Anwendungen und Kundengruppen zugeschnitten sind. Auch die derzeitigen Plattformmodelle der „Hyperscaler“ (Amazon, Google, Facebook, Baidu, Alibaba, Tencent usw.), mit den damit verbundenen Lock-In Effekten und asymmetrischen Geschäftsmodellen für Datenverwendung, können hier nicht als optimale Lösung angesehen werden.

Dezentralisierte Lösungen und die Entwicklung hierfür essenzieller Technologiebausteine, wie insbesondere neue digitalen Identitätskonzepte, sind deshalb unverzichtbar, weil damit geschlossene Ökosysteme mit Lock-in-Effekten und hohen Mitnahmegewinnen durch monopolistische Plattform-Intermediäre verhindert werden können. Gleichzeitig können basierend hierauf Mobilitätsdienste unter Gewährleistung hoher Datenschutz- und Sicherheitsanforderungen entwickelt werden.

Der Fokus des Projektes GAIA-X 4 moveID ist hier neben der technologischen Umsetzung dezentraler, digitalen Identitäten im Straßenverkehr, der diskriminierungsfreie Zugang zu digitalen Services in einer eng vernetzten, europäischen Infrastruktur mit Erhaltung der Autonomie bzgl. der privaten Daten und Verbesserung der Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit in einem zukünftigen Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). Dies basiert auf dezentralen, plattform-unabhängigen Technologien, wie z.B. Distributed Ledger Technologien (DLT), Self-Sovereign Identity (SSI) und dezentralen Datenmarktplätzen. Der Einsatz von DLT wird das GAIA-X Rahmenwerk in seinen Aufgaben der dezentralen Datenverarbeitung, Datensouveränität, Interoperabilität sowohl hinsichtlich technischer und semantischer Standards ermöglichen und zukünftige Mobilitätsanwendungen unterstützen. Den drohenden, durch asymmetrischen Daten-und Informationsflüsse dominierten Geschäftsmodelle der auf den europäischen Markt eindringenden Hyperscalern kann so außerdem mit einer auf europäischen Werten gegründeten Technologie begegnet werden.

GAIA-X 4 MoveID wird geleitet von der Robert Bosch GmbH.

Das Projekt besteht aus den folgenden Teilnehmern: 51 nodes GmbH, Airbus Defence and Space GmbH, Atos Information Technology GmbH, BigChainDB, Chainstep GmbH, Continental Automotive Technologies GmbH, Datarella GmbH, DENSO AUTOMOTIVE Deutschland GmbH, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Institut für KI-Sicherheit, ecsec GmbH, Fetch.AI Research & Development GmbH, Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes, ITK Engineering GmbH, Peaq, Robert Bosch GmbH, Technology GmbH, WOBCOM GmbH, Zeppelin Universität gGmbH.

GAIA-X 4 PLC-AAD (Production, After Sales und Product-Life Cycle – Across Automated Driving)

GAIA-X4 Product Life Cycle – Across Automated Driving (GAIA-X 4 PLC-AAD) befasst sich mit der Entwicklung und dem Aufbau eines übergreifenden Open Distributed Data Ecosystem (= ODDE). Dieses Ökosystem unterstützt die Produktentwicklung, die Fertigung, sowie den Bereich des After Sales.

Zudem adressiert GAIA-X 4 PLC-AAD ausgewählte Aspekte der Entwicklung und des Betriebs automatisierter Fahrfunktionen, der hierfür benötigten Sensorik und dahinterstehender Methoden, sowie eine sichere Einbindung von entwickelten digitalen Zwillingen in das GAIA-X Ökosystem. Passend hierzu werden Datenarchitekturen, Informationsmodelle und die notwendigen Verarbeitungsprozesse entwickelt.
Im Zusammenhang mit dem automatisierten und vernetzen Fahrens sind viele verschiedene Themen relevant - z.B. die Fahrzeugentwicklung, die Verifikation und Validierung von Fahrfunktionen, die Fahrzeugproduktion und den weiteren Lebenszyklus bis hin zur Wartung. In GAIA-X 4 PLC-AAD wird ein Ausschnitt dieser Themen betrachtet, um zu plausibilisieren, dass auch die gesamte Kette abgebildet werden könnte.

Das Projekt GAIA-X 4 PLC-ADD erzeugen einen erheblichen Mehrwert für Entwicklung und Produktion automatisierter und vernetzter Fahrzeuge und darauf basierender zukünftiger Mobilitätsdienste.

GAIA-X 4 PLC-AAD wird geleitet von der msg systems AG.

Projekt-Homepage: https://www.gaia-x4plcaad.info

Das Projekt besteht aus folgenden Teilnehmern (13 Wirtschaftsunternehmen und 7 Forschungseinrichtungen): 3D Mapping Solutions GmbH, Automotive Solution Center for Simulation e. V., AVL Deutschland GmbH, ADC Automotive Distance Control Systems GmbH, BMW Group, Conti Temic microelectronic GmbH, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart, Infineon Technologies AG, Institut für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanagement GmbH, msg Systems AG, Perpetuum Progress GmbH, SETLabs Research GmbH, TH Ingolstadt, TraceTronic GmbH, TrianGraphics GmbH, TU Berlin, TU München, Virtual City Systems GmbH.

GAIA-X 4 AGEDA (Anforderungen und Anwendung von GAIA-X im Edge-Device Automobil)

Im Projekt GAIA-X 4 AGEDA werden Anforderungen und Anwendungen von GAIA-X im Edge-Device Automobil betrachtet. Das Ziel des Projektes ist es, eine Software-Architektur im Fahrzeug als Edge-Device zu entwickeln, die die Konzepte der GAIA-X Initiative umsetzt und damit datengetriebene Anwendungen „by-design“ und die dynamische Anpassung eines Fahrzeugs mit seinen Funktionen über seinen gesamten Lebenszyklus ermöglicht.

Im  Projekt werden dazu Anwendungsfälle betrachtet und umgesetzt, in denen durch a) die Vernetzung des Fahrzeugs, b) die Nutzung von sicherheitskritischen Daten aus dem Fahrzeug sowie c) die Nutzung von fahrzeugfremden Daten für sicherheitskritische Funktionen Mehrwerte für Fahrzeughersteller und Fahrzeugnutzer aber auch das Mobilitätssystem insgesamt entstehen.
Die im Projekt zu entwickelnde Fahrzeugarchitektur wird die Vernetzung aller Fahrzeugfunktionen mit Cloud-basierten Diensten nativ unterstützen. Sie wird es ermöglichen, auch nach Auslieferung eines Fahrzeugs zusätzliche, völlig neuartige Anwendungen zu implementieren, dynamische Anpassungen des Fahrzeugs an neue Gegebenheiten darzustellen und wird so einen entscheidenden Beitrag für eine schnelle Umsetzung der Mobilitätswende leisten.

Die Kerninnovation von GAIA-X 4 AGEDA, die Referenzimplementierung einer neuartigen Fahrzeugarchitektur mit Beispielimplementierung von vernetzten Mobilitätsanwendungen, wird im Rahmen einer Abschlussveranstaltung öffentlich demonstriert werden.

GAIA-X 4 AGEDA wird koordiniert von der Hella GmbH & Co. KGaA, die wissenschaftliche Leitung liegt bei der Hochschule Hamm-Lippstadt, Lehrstuhl Prof. Dr. Achim Rettberg.

Projekt-Homepage: http://www.gaiax4ageda.de 

Das Projekt besteht aus den folgenden Teilnehmern: Hella GmbH & Co. KGaA, Volkswagen AG (GroupInnovation), Robert Bosch GmbH, Continental Automotive Technologies GmbH, AVLDiTEST GmbH, AVL Software & Functions GmbH, Elektrobit Automotive GmbH, IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr, ITK Engineering GmbH, SUSE Software Solutions Germany GmbH, Vodafone Group Service GmbH, Urban SoftwareInstitute GmbH, embeteco GmbH & Co. KG, Institut für Angewandte Informatik (InfAI) e.V., Hochschule Hamm-Lippstadt, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Otto GmbH & Co. KG, Forschungsvereinigung Automobiltechnik (FAT) e.V., ARM Germany, T-Systems International GmbH, Mercedes-Benz AG.