Einsatz von Internet-Technologien in Connected-Cars

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Fallstudienarbeit
Hochschule:	Hochschule für Oekonomie & Management
Standort:	Essen
Studiengang:	Bachelor Wirtschaftsinformatik
Veranstaltung:	Fallstudie / Wissenschaftliches Arbeiten
Betreuer:	Prof._Dr._Uwe_Kern
Typ:	Fallstudienarbeit
Themengebiet:	Connected Cars
Autor(en):	Andreas Kress, Vitali Regehr
Studienzeitmodell:	Abendstudium
Semesterbezeichnung:
Studiensemester:	4
Bearbeitungsstatus:	begutachtet
Prüfungstermin:
Abgabetermin:

Inhaltsverzeichnis 1 Tabellenverzeichnis 2 Abkürzungsverzeichnis 3 Abbildungsverzeichnis 4 Einleitung 5 Mobile Internet-Technologien 5.1 2nd Generation 5.1.1 GSM 5.1.2 GPRS 5.1.3 EDGE/EGPRS 5.2 3rd Generation 5.2.1 UMTS 5.2.2 HSPA 5.2.3 LTE 5.2.4 Mobile WiMAX IEEE 802.16e-2005 5.3 4th Generation 5.3.1 LTE Advanced 5.3.2 WiMAX IEEE 802.16m 6 Hardware in Connected Cars 6.1 Empfangsgeräte 6.2 Eingabegeräte 7 Anwendungen in Connected Cars 7.1 Apps 7.2 E-Mail 7.3 Infotainment 7.3.1 Multimedia 7.3.2 Unterstützung für Navigationsgeräte 7.3.3 Verkehrsinformationen 7.3.4 Hotelführer 7.4 Remote-Control 7.5 Kritische Betrachtung 8 Fazit 9 Fußnoten 10 Literatur- und Quellenverzeichnis

1 Tabellenverzeichnis

Tab.-Nr.	Tabelle
1	Gegenüberstellung leitungsvermittelnd und paketvermittelnd
2	kurze Gegenüberstellung von zwei aktuellen WiMAX-Standards

2 Abkürzungsverzeichnis

Abkürzung	Bedeutung
Apps	Kurzform von „Applikationen“ (=Anwendung/Programm)
AMPS	Advanced Mobile Phone Service, analoger amerikanischer Mobilfunkstandard, entwickelt von AT&T
CD	Compact Disc, Vorgänger der DVD
CDMA	Code Division Multiple Access
D-AMPS	Digital AMPS, Weiterentwicklung von AMPS
Digitale Dividende	Aus dem Rundfunk freigewordene, sehr reichweitenstarke, Frequenzen
DVB-T	Digital Video Broadcasting Terrestrial (für TV über Antenne)
EDGE	Enhanced Data Rates for GSM Evolution
EGPRS	Enhanced GPRS, andere Bezeichnung für EDGE
GSM	Global System for Mobile Communications, Mobilfunkstandard der zweiten Generation
GPRS	General Packet Radio Service, Paketvermittelte Datenübertragung
HSPA	Envolved High Speed Packet Access
HSPA+	Envolved High Speed Packet Access
HSDPA	High Speed Downlink Packet Access
HSUPA	High Speed Uplink Packet Access
ITU	International Telecommunication Union
IMAP	Internet Mail Application Protocol, für das Abrufen von E-Mails
IMT-Advanced	Radio Technologie, die mit LTE-Advanced umgesetzt wird
LTE	Long Term Evolution
LTE-Advanced	Verbesserung von Long Term Evolution
OFDM	Orthogonal Frequency Division Multiplexing
POP3	Post Office Protocol, für das Abrufen und herunterladen von E-Mails
SMTP	Simple Mail Transport Protocol, für Versendung von E-Mails
SSD	Solid State Drive, neuartige Festplatte die Daten in Flash-Speicher ablegt
TDMA	Time Division Multiple-Access, Zugriffsverfahren bei GSM
UKW	Ultrakurzwelle, Radio-Übertragungstechnik
UMTS	Universal Mobile Telecommunications System,
USB	Serial Bus, stark verbreiteter Standard bei Anschlüssen
W-CDMA	Wideband Code Division Multiple Access
WiMAX	WorldWide Interoperability for Microwave Access-Technologie

3 Abbildungsverzeichnis

Abb.-Nr.	Abbildung
1	Approximate timeline of the mobile communications standard landscape
2	Aufbau von Funkzellen
3	Funkversorgung im Inland
4	UMTS-Boom in Deutschland
5	Zugänge im Vergleich
6	LTE-Logo
7	Vergleich der Bandbreiten von GPRS, UMTS, HSDPA und LTE
8	Überblick über eine WiMAX Infrastruktur
9	LTE-Advanced-Logo
10	Frequenzqspektrum der Digitalen Dividende
11	Fahrersicht im BMW, Geräte voll integriert
12	Blick in das LTE-Auto aus dem ngconnect Programm
13	Fritzbox im Auto
14	D-Link Router My Pocket
15	iDrive im BMW 7er
16	Das Cockpit des LTE-Autos von Alcatel-Lucent
17	Ausgabe vom Navigations-System im Headup-Display
18	Shazam-Logo
19	Fernsehen als Rear-Seat-Lösung

4 Einleitung

Das Internet als weltweites Netzwerk ist für immer mehr Menschen nicht wegzudenken. Täglich wird es viele Stunden genutzt. Der Informationsaustausch und die Nutzung von diversen Diensten im Internet ist längst zum Alltag geworden. Genauso wie der Handyverlust löst das Internet bei immer mehr Menschen ein Abschottungsgefühl von der Welt aus. Für alle Altersgruppen ist mittlerweile die Internetversorgung im Haushalt interessant geworden und es gilt nur noch eine 100%ige Flächendeckung zu erreichen. Dabei werden nicht nur noch die klasschen PCs an das weltgrößte Netzwerk angebunden. Immer mehr Geräte im Wohnzimmer – ob TV, DVD-Player, SAT-Receiver und selbstverständlich Spielekonsolen – sind mit entsprechenden Schnittstellen ausgestattet. Für bastellustige Technikfreaks lassen sich auch elektrische Rollos oder gar die Beleuchtung des Hauses über das Internet steuern.

Die ersten Schritte in Richtung Mobilität wurden mit Laptops unternommen. Anfangs war die Internet-Mobilität mit diesen stark begrenzt, da lediglich durch WLAN-Verbindungen eine wenige Dutzend Meter lange Internet-Anbindung per Funk realisiert wurde. Angewiesen auf den festen Internet-Anschluss am Haus war man immer noch.

Im jetzigen Zeitalter hat das Internet einen hohen Verbreitungsgrad, wird viel genutzt und ist vor Allem deutlich mobiler geworden. Die Verbreitung des Internets über Mobilfunk-Techniken boomt. Flatrates bzw. pauschale Abrechnungen zum Datenverkehr werden in den Tarifmodellen der Provider angeboten. Dabei ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis deren Preise auf so ein niedriges Niveau sinken, wie es im Festnetz der Fall ist. Angewiesen auf den festen Anschluss ist man heute nicht mehr zwangsläufig.

Während die Mobilfunktechnik ständig technische Fortschritte macht und immer höhere Bandbreiten bzw. Übertragungsgeschwindigkeiten erlaubt, findet deren Anwendung vorwiegend bei Laptops/Netbooks und Handys/Smartphones statt. Das Auto hinkt in dieser Entwicklung stark hinterher. Kaum ein Auto verfügt derzeit über eine Internetanbindung, ab Werk in Serienausführung schon gar nicht. Der Einsatz von Internet im Auto (-> Connected Car) bietet dabei viele Möglichkeiten. Ganz gleich ob innovative und nützliche Neuheiten oder schlicht und einfach eine Verfügbarkeit von Diensten, die man bisher außerhalb des Autos, in Connected Cars steckt Potenzial.

Diese Ausarbeitung verschafft zunächst einen Überblick über die mobilen Internet-Technologien und deren Eigenschaften. Dabei wird der technologische Entwicklungsverlauf der Generationen verdeutlicht und letzten Endes der heutige Stand der Technik transparent. Im Anschluss daran wird auf die Hardware und insbesondere auf die Anwendungen in Connected Cars eingegangen. Dabei werden zum Einen derzeitige Produkte auf dem Markt, aber auch potenzielle Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt.

5 Mobile Internet-Technologien

Der heutige Alltag im Business-Umfeld ist ohne die Nutzung von mobilen Internet-Ressourcen kaum denkbar. Der Zugriff auf wichtige Web-Inhalte, E-Mails oder Kontake muss jederzeit möglich sein. In erster Linie wird das mobile Internet mit Mobilfunktelefonen, sogenannten Smartphones, unter Nutzung vorhandener Telekommunikationsnetzwerke genutzt.

Die folgende Grafik stellt einen ersten Überblick über die große Anzahl verschiedener Technologien und Standards dar.

Die Vielzahl der Standards und Technologien wird dabei in Generationen aufgeteilt. Die erste Generation basiert auf Analoger Technik und wird in dieser Arbeit nicht berücksichtigt.

Mit der zweiten Generation wurde die Digitale Mobilfunktechnologie eingeführt ^[2] und in der dritten und vierten Generation weitergeführt. Die vierte Generation ist aktuell in der Entwicklung und wird in verschiedenen Projekten getestet. In den nächsten Kapitel werden die einzelnen Technologien, gegliedert nach der zugeordneten Generation näher betrachtet.

5.1 2nd Generation

Mit der zweiten Generation wurde die Digitale Technik in Telefonnetzen eingeführt. Die 2G-Netzwerke besitzen eine höhere Kapazität. Eine der wichtigsten Eigenschaften von Netzwerken der zweiten Generation ist Nutzung eines Kanals durch mehrere Nutzer mit Hilfe der Technik „Time Division Multiple Access (TDMA). ^[3]

5.1.1 GSM

GSM (Global System for Mobile communications) ist ein digitales Netz für die Nutzung von Sprach- und Datendiensten. Die Datenübertragung erreicht theoretisch eine Geschwindigkeit von 9,6 kbits/s. ^[4]

In den achtziger Jahren gab es in Europa viele verschiedene Mobilfunknetze, die alle zueinander inkompatibel waren. Im Jahre 1982 wurde beschlossen ein zellulares Mobilfunknetz mit einem paneuropäischen Standard zu entwickeln. Eine GSM-Funkzelle enthält jeweils eine Sende und Empfangsstation. Eine Zelle kann unterschiedlich groß sein, die Größe reicht dabei von 300 m in Ballungsgebieten bis hin zu 35 km in ländlichen Gebieten. ^[5]

Eine hohe Zellendichte und nahezu flächen deckend in Deutschland garantiert für GSM eine sehr hohe Erreichbarkeit und Zuverlässigkeit. Im Laufe der Jahre hat GSM sich daher als sehr nützlich erwiesen und hat dazu beigetragen den Sinnd un Nutzen mobiler Technologien voranzutreiben. In der nachfolgenden Grafik stellt dar, wie ein System aus Zellen funktioniert.

In Deutschland arbeitet das GSM-Netz mit einer Frequenz von 800 MHz. In Nord-Amerika bspw. entstand ein Personal Communication System-1900 (PCS1900), auch bekannt als GSM-1900. GSM-1900 ist eine eine Abwandlung von GSM und arbeitet mit einer Frequenz von 1900 MHz. Weitere Abwandlungen sind digital AMPS, auch D-AMPS gechrieben, und code division multiple access (CDMA) IS-95. ^[7] Trotz der verschiedenen Techniken hat GSM einen starke Ausbreitung und wird heute in mehr als 218 Ländern eingesetzt. ^[8]

Die GSM-Technologie setzt als Modulationstechnik Circuit-Switched Data (CSD) und später auch High Speed Circuit-Switched Data (HSCSD) ein. Das sind leitungsvermittelnde Verfahren, bei denen jeder Teilnehmer eine feste Frequenz und einen festen Kanal zugeteilt bekommt. ^[9] Bie HSCSD werden zusätzlich mehrere Kanäle, die in Zeitschlitzen nebeneinander liegen gebündelt, um so eine höhere Datenübertragung zu erreichen.

5.1.2 GPRS

GPRS (General Packet Radio Service) basiert auf der GSM Technologie und erweitert diese um die Möglichkeit einer paketvermittelten Datenübertragung. Dabei erreicht GPRS eine theoretische Geschwindigkeit von 40 Kbit/s im downlink and 14 Kbit/s im uplink. ^[10]

Die Einführung von GPRS erfolgte in Deutschland erst im Jahre 2001, obwohl die Technik schon 1988 von Ericsson entwickelt wurde. ^[11]

Mit der Einführung der Paketvermittelten Datenübertragung ist keine permanente Verbindung und keine konstante Bandbreite für den Anwender erforderlich. Das Spart Kosten, weil nur noch nach tatsächlicher verbrauchter Datenmenge abgerechnet wird.

Die Technologie GPRS ist in vielen aktuellen Handy-Modellen der Standard für die Datenverbindung. Das gilt auch für Modelle, die UMTS unterstützen. Ist weder UMTS noch Edge verfügbar, wird auch heute noch auf GPRS heruntergestuft. ^[12]

Dienst	CSD	HSCSD	GPRS/EDGE
Bedeutung	Circuit Switched Data	High Speed Circuit Switched Data	General Packet Radio Service
Übertragungsverfahren	leitungsvermittelnd	leitungsvermittelnd	paketvermittelnd
Abrechnung	Zeit	Zeit	Volumen

5.1.3 EDGE/EGPRS

Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) oder oft auch als Enhanced GPRS bezeichnet, ist wie der zweite Name besagt eine Erweiterung von GPRS. Mit diesem Protokoll sind theoretische Geschwindigkeiten von max 384 Kbit/s möglich. ^[14]

Damit bildet EDGE eine Schnittstelle zu UMTS, dem Basisstandard der dritten Generation.

EDGE setzt auf das Multiplexverfahren (TDMA/FDMA), wie es auch bei GSM und GPRS eingesetzt wird, auf. Die Erhöhung der Datenrate wird durch die Nutzung des Modulationsverfahrens 8-PSK-Verfahren (Phase Shift Keying) erreicht. ^[15]

Bei der Versteigerung der UMTS-Lizenzen, sind einige Betreiber von Mobilfunknetzen leer ausgegangen. Aus diesem Grund wird EDGE, trotz der schwierigkeiten beim Start, weiter an Bedeutung gewinnen. Der Ausbau von UMTS geht nicht so schnell voran und in weniger gut ausgebauten Gebieten und vor allem in ländlicheren Gegenden schalten die Betreiber auf EDGE um.

5.2 3rd Generation

Die Übertragungstechniken der dritten Generation sind für die ständig wachsenden Anforderungen und Datenmengen nicht ausreichend. Mit EDGE wurde ein Zwischenschritt zu UMTS etabliert, um in den Genuss der schnellen mobilen Datenleitungen zu kommen.

Die verschiedenen Implementierungen lassen sich in Gruppen, anhand der jeweiligen Basis Technologie aufteilen. Die Unterteilung erfolgt in Wideband CDMA, advanced TDMA, hybrid CDMA/TDMA und orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Als übergeordnete Spezifikation über alle 3G Spezifikationen definierte die International Telecommunication Union (ITU) IMT-2000. Was aber keine einzelne Spezifikation ist, sondern vielmehr eine Familie verschiedener Spezifikationen, die untereinander nicht sehr viel zu tun haben.^[16]

In diesem Kapitel wird auf UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) und dessen Nachfolger HSPA (High Speed Package Access) und LTE (Long Term Evolution), sowie auf Mobile WiMAX eingegangen.

5.2.1 UMTS

Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) wurde von der 3GPP ^[17] entwickelt und bildet den Einstieg in die 3G Technologie. Die Technologie basiert auf dem Zugriffsverfahren wideband code division multiple access (W-CDMA) und stellt dem Nutzer höhere Bandbreiten als GSM zur Verfügung. ^[18]

In diesem Kapitel wird nur auf die Technik W-CDMA eingegangen, weil es die Basis-Technologie für UMTS darstellt. Die Technolgie OFDM wird in Zusammenhang mit LTE näher betrachtet.

CDMA steht für Code Division Multiple Access und ist ein Multiplexverfahren, bei dem die Teilnehmer auf der Leistungsachse aufgeteilt werden. Das W steht für Wideband. Die WCDMA-Technik ermöglicht dem Anwender, zu telefonieren und gleichzeitig durch Zugriff auf Datenfunkanäle, z.b. Bilder zu versenden. Die Abrechnung erfolgt, wie bei EDGE, ebenfalls nur anhand der Datenmenge. Die Übertragunsraten liegen in der Grundimplementierung bei 384 KBit/s im Downlink. Mit erweiterten Protokollen kann die Übertragungsrate gesteigert werden. Dazu im späteren Verlauf der Arbeit mehr. ^[19]

Im Gegensatz zu GSM, teilen sich bei UMTS mehrere Geräte einen Kanal, ohne sich dabei zu stören. Die Unterscheidung wem welches Paket gehört, erfolgt mit Hilfe eines Codes der jedem Datenpunkt mitgeschickt wird. ^[20]

In der Grafik ist die maximale Verfügbarkeit von UMTS anhand der roten Punkte zu sehen. UMTS wird überwiegend in Ballungszentren flächendeckend ausgebaut.

Wie der Grafik zu entnehmen ist steigt die Zahl der UMTS-Handys weiter an. Es bedeutet nicht gleichzeitig, das jeder der ein UMTS-Handy besitzt auch UMTS nutzt.

Der UMTS-Standard bietet eine solide Basis für die nächste Generation der mobilen Internet-Technologien und wird sich in Zukunft stärker durchsetzen und an Bedeutung gewinnen.

5.2.2 HSPA

Mit High Speed Packet Access (HSPA)^[23]wurde der erste Schritt auf dem Weg zu schnelleren Datenverbindungen mit UMTS verabschiedet. Dabei handelt es sich um zusätzliches Protokoll, welches auf UMTS aufsetzt und dazu dient die Datenraten zu erhöhen.

Die Technik HSPA teilt sich wiederum in zwei Bereiche auf^[24]:

• High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) für den Downlink

• High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) für den Uplink

Laut der Spezifikation von 3GPP sollen mit HSDPA theoretisch bis zu 14 Mbps im downlink und mit HSUPA bis zu 5,8 Mbps im uplink möglich sein. ^[25] Die maximale Geschwindigkeit wird erst erreicht, wenn sowohl HSDPA als auch HSUPA verfügbar sein. In Ballungszentren und größeren Städten ist das Netz großflächig mit HSDPA versorgt. In der aktuellen Ausbaustufe unterstützen Betreiber wie T-Mobile einen maximalen Downlink von 7,2 Mbit/s und wenn HSUPA verfügbar ist einen Uplink von 3,6 Mbit/s.

Das ebenfalls von 3GPP verabschiedete Evolved High Speed Packet Access (HSPA+)^[26] bietet nochmal eine Steigerung der Datenübertragungsrate. In der höchsten Ausbaustufe sind theoretisch im Downlink bis zu 42 Mbit/s und im Uplink bis zu 11 Mbit/s möglich.

Die Steigerung bei HSPA+ wird vor allem durch folgende Maßnahmen erreicht:

• multiple input/ multiple output (MIMO) Antennen

• geändertes Modulationsverfahren

• neue Funktionen für kontinuierliche packet verbindungen

In der Grafik ist die Steigerung der Übertragungsrate mit HSPA deutlich zu sehen. Allerdings sind in diesem Beispiel die Werte für HSDPA / HSPA+ nur theoretische Werte. Alle Angaben in Kilobit pro Sekunde. ^[28]

5.2.3 LTE

Long Term Evolution (abgekürzt: LTE) ein vom 3GPP-Konsortium verabschiedeter Standard für schnelle Datenübertragungen. Kontinuierliche Weiterentwicklungen, höherere Anforderungen der Endnutzer, Kostendruck und die Optimierung von packetvermittelnden Systemen sind der Treiber für die Entwicklung des neuen Standards. ^[31]

Der Standard LTE gehört zur Information Mobile Telecommunications (IMT) familiy und somit zur dritten Generation der Mobilfunkstandards. ^[32]

LTE arbeitet auf Frequenzen um 800 MHz, die besonders reichweitenstark sind und innerhalb der digitalen Dividende liegen. Die Auktion um die Frequenzen der digitalen Dividende ist am 20.05.2010 zuende gegangen. ^[33] Der Start von LTE soll noch im Laufe des Jahres 2010 stufenweise erfolgen. ^[34]

Als Modulationsart kommt bei LTE das Verfahren Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) zum Einsatz. OFDM ist die Access Technologie, die in packet geswitchen mobilen radio standards zum Einsatz kommt.

Durch die Nutzung von OFDM können mit LTE Geschwindigkeiten von 100 Mbit/s im Downlink und 50 Mbit/s im Uplink erreicht werden. Die Geschwindkeit in einer LTE-Zelle kann zusätzliche über eine variable Nutzung der Bandbreite von 1-20 MHz erreicht werden. Die volle Leistung wird bei LTE nur erreicht, wenn die Bandbreite 20 MHz beträgt.^[35]

Weitere Funktionen von LTE sind:^{[36] [37]}

• niedrige Latenzzeiten

• Nutzung von MiMo-Antennen (Multiple In / Multiple Out)

• Abwärtskompatibilität zu älteren Mobilfunknetzstandards

• Einfache Architektur

• Einfache Protokoll-Architektur

Die Grafik zeigt im Vergleich, das die Bandbreite bei LTE wesentlich höher ist, als bei dem derzeit etaiblierten Standard HSDPA. Daran ist zu erkennen, wieviel Potenzial in LTE steckt und dass in Zukunft Endbenutzer mit Hilfe von LTE mehr aus ihren mobilen Datengeräten rausholen können.

5.2.4 Mobile WiMAX IEEE 802.16e-2005

WiMAX steht für WorldWide Interoperability for Microwave Access-Technologie. Der wohl entscheidene Vorteil von WiMax ist die Reichweite von mehreren Kilometern. Die mögliche Datenübertragungsrate liegt bei 70 Mbit/s, ist aber in der Praxis nicht möglich. Die realistische Bandbreite bei einer Entfernung von 10 km sind gerade mal 2 Mbit/s. ^[38] Als Modulationsart wird, wie auch bei LTE, OFDM eingesetzt.^[39]

Mit der Einführung Mobile WiMAX im Jahre 2007 wurde erstmals auch Roaming zwischen den WiMAX Zellen möglich. WiMAX ist ein Konzept des Richtfunks und wird häufig von Firmen dazu genutzt um Standorte miteinander zu verbinden.

Bis heute hat sich der WiMAX-Standard nicht so stark durchgesetzt, das liegt vor allem an den teuren und kaum erhältlichen Endgeräten. Bedenklich ist auch die schnell sinkende Datenrate, je weiter sich das Endgerät von der Basisstation entfernt. Fraglich ist auch, ob sich WiMAX gegen LTE durchsetzten kann und das zu moderaten Kosten.

5.3 4th Generation

Nächste Generation der Mobilfunknetzte basieren durchgehend auf einer IP-Architektur und nutzen Frequenzen der Digitalen Dividende.^[41]

Durch stetig steigende Anforderungen und immer mehr Internetfähigen Endgeräten, wie bspw. Das iPhone oder diverse Android-Geräte, reichen auch die Techniken die auf UMTS aufsetzen und darüber hinausgehen bei weitem nicht aus. Obwohl einige davon noch gar nicht richtig etabliert wurden, wird schon an neuen Technologien gearbeitet, die mit der Digitalen Dividende noch mehr rausholen sollen.

Der Erwerb von Lizenzen für diese Frequenzbereiche, ist an die Auflage gebunden verstärkt auch in ländlichen Gebieten das Netz auszubauen und somit mehr Bürgern einen Internetzugang anzubieten.

Die Technologien der vierten Generation werden zum größten Teil noch in Pilotprojekten untersucht und getestet. Innerhalb der Pilotprojekte wird die Praktikabilität erforscht. In diesem Kapitel erfolgt ein kurzer Überblick, wie LTE Advanced oder Wimax die vierte Generation unterstützen.

5.3.1 LTE Advanced

Für die Erfüllung der Anforderungen der ITU an "IMT Advanced", wurde LTE Release 10 alias LTE-Advanced, vom 3GPP-Konsortium ausgewählt. IMT Advanced ist eine Definition um zukünftige Anforderungen zu erfüllen und geht über die Einsatzmöglichkeiten von IMT 2000 hinaus. ^[43]

Wichtige Funktionen von IMT-Advanced sind:

• Weltweite Funktion und verbessertes Roaming

• Kompatibilität von Services

• Zusammenarbeit mit anderen mobilen radio technologien

• hohe Datenübertragungen von 100 Mbit/s und 1 Gbit/s

Die Technologie nutzt vor allem Frequenzbereiche der Digitalen Dividende. Das sind Frequenzen, die durch Umstellung von analoger auf digitale Fernsehtechnik nicht mehr in dem Maße wie früher benötigt werden. Der Einsatz dieser Frequenzbereiche ist vor allem wegen der höheren Übertragungsrate, ca. 10 km, sehr interessant und ermöglicht neue Einsatzgebiete für die Nutzung von LTE. ^[44] In der nachfolgenden Grafik wird der Frequenzblock, der in Zukunft für die Nutzung von LTE zur Verfügung steht gezeigt.

5.3.2 WiMAX IEEE 802.16m

Aktuell noch in Entwicklung ist der Standard WiMAX IEEE 802.16m. Der Standard befindet sich laut IEEE noch im Draft-Modus.^[46]

Standard	Mobile WiMAX 802.16e	WiMAX 802.16m
Einführung	Ende 2005	noch in der Entwicklung
Spektrum	0,7 – 6 GHz	< 6 GHz
max. Datenrate	72 Mbit/s	100 Mbit/s mobil und 1 Gbit/s fixed
max. Entfernung	50 km	versch. Szenarien, ca. 50 km

WiMAX wird gerne als Konkurrenz Produkt zu LTE angesehen. In Wirklichkeit hat LTE WiMAX eigentlich schon überholt.

Weil der Standard sich kaum durchsetzt, hat der Hersteller Nortel angekündigt keine WiMAX-Geräte mehr zu bauen. Der Hersteller will sich auf LTE konzentrieren. ^[47]

Somit hat WiMAX kaum Chancen um mit LTE mitzuhalten.

6 Hardware in Connected Cars

6.1 Empfangsgeräte

Heute noch nicht so stark vertreten ist der Einbau von Internetfähiger Technik in Autos direkt durch den Hersteller. BMW hat als einer der ersten Auto-Hersteller das Internet im Auto eingeführt.

Die Technik ist bei BMW voll in das Interieur integriert und wirkt ziemlich unscheinbar.

Der Hersteller BMW bietet dem Kunden einen passenden Service aus einer Hand: ConnectedDrive. ConnectedDrive besteht aus den drei Produkten BMW Assist, BMW Online und BMW TeleServices.^[49]

Unter dem Programm ng-connect baut der Auto-Hersteller Toyota mit Alactel-Lucent und weiteren Partnern ein LTE-Auto. Mit in dem Programm sind auch Anbieter die Serviceleistungen, bspw. Musik, Video oder verschiedene Programme zur Nutzung im Auto anbieten. ^[51]

Das LTE Connected Car bietet eine Verbindung zu aktuellen 3G und zukünftigen 4G-Netzwerken. Die Internet-Verbindung über LTE soll auch unterwegs möglich sein, allerdings darf dann die Reisegewschwindigkeit 120 km/h nicht überschreiten. ^[52]

Eine interessante Alternative zu fest verbauter Technik und sehr gut geeignet für ältere Autos, ist die Nutzung eines mobile Nutzung eines Routers mit UMTS. Die Hardware-Konstallation aus Router + UMTS-Karte ist auch dann sinnvoll, wenn der Router WLAN unterstützt und dadurch die Nutzung mehrere Laptops möglich macht.

Die Nutzung eines Routers mit UMTS-Stick wird von der aktuellen AVM Fritz!Box 7390^[54] und ihrem Vorgänger 7270 unterstützt. Der UMTS-Stick wird bestückt mit der SIM-Karte für den Datenverkehr an die USB-Schnittstelle der Fritz!Box eingesteckt. Um den Router im Auto nutzen zu können, muss zusätzlich ein Stromwandler auf 230 V oder ein Netzteil für 12 V dazwischen geschaltet werden.

Alternativ dazu kann vom Hersteller D-Link der UMTS-Router MyPocket Router DIR-457 eingesetzt werden. Der Router ist speziell für kleine Netze konzipiert und ist mit einem SIM-Slot ausgestattet. Unterstützt wird neben UMTS auch HSUPA (3.5G) und WLAN. ^[56]

6.2 Eingabegeräte

Als Eingabegerät ist für die einfache und Einhandbedienung ein Joystick gut geeignet. BMW hat mit dem iDrive einen Joystick mit vielen zusätzlichen und nützlichen Funktionen entwickelt. Mit der aktuellen Version des iDrive lassen sich so gut wie alle Geräte im Auto bedienen. Der iDrive ist damit zentrales Steuerelement im Auto geworden und das ganz bequem mit nur einer Hand. ^[57]

Aus Gründen der Sicherheit und um beide Hände immer am Lenkrad zu haben, ist eine Eingabe per Sprachsteuerung oder per Multifunktionslenkrad eine gute Alternative zum Joystick.

Erste Versuche mit Gestik und Mimik wurden mit Optischen Sensoren durchgeführt. Diese erkennen den Sonnnenstand und Fahrergesten, beides kann dazu beitragen die Sicherheit im Auto zu erhöhen. ^[59]

Als Bildschirme werden im Auto berührungsempfindliche Bildschirme eingesetzt.^[60] Eine Eingabe per Tastatur ist ziemlich umständlich und aus Platzgründen kaum möglich. Außerdem würde eine Eingabe per externer Tastatur ungeübte Menschen unnötig ablenken.

7 Anwendungen in Connected Cars

Anwendungen von Internet-Technologien in Autos sind längst nicht mehr in ferner Zukunft. Prototypen, ausgestattet mit Internet, Kommunikations-Möglichkeiten, Navigation und Datenaustausch wurden längst gebaut. Auf der CeBIT 2010 stellten die Firmen Continental, Deutsche Telekom sowie Alcatel-Lucent ihre Vorstellungen zu vollvernetzten Autos vor. ^[61]

Zum Einsatz kommt bei diesen Prototypen die Mobilfunktechnik LTE. Bei den Anwendungen setzen diese Firmen auf das App-Konzept, um der Anwenderfreundlichkeit gerecht zu werden. Generell ermöglicht der technische Fortschritt mit den stetig wachsenden Bandbreiten Fortschritte bei Anwendungen, die in diesem Kapitel näher erläutert werden.

7.1 Apps

Die so genannten „Apps“ – wie man sie von Smartphones kennt – finden immer mehr Verbreitung. Dahinter verbergen sich Applikationen, die insbesondere im Auto Sinn machen und den Fahrer möglichst wenig ablenken bzw. in Anspruch nehmen, damit dieser sich auf den Straßenverkehr konzentrieren kann. Internetseiten in Browsern sind häufig mit Informationen geflutet. Selbst wenn sie dem Fahrer nicht fremd sind, können diese sich ohne Vorankündigung verändern. Das Zurechtfinden erfordert zu viel Aufmerksamkeit und stellt eine Gefahr im Straßenverkehr dar. Apps sollen dies besser regeln. Sie beschränken sich auf wesentliche Funktionalitäten.

Prinzipiell erweitern Apps die Bedienung. Es geht darum, dass man mit ein paar Klicks sein Gerät mit neuen Funktionen, Spielen oder Programmen ausstattet. Die derzeitige enorme Angebotsfülle bringt häufig keinen unmittelbaren Nutzen, dafür aber einen hohen Unterhaltungswert. Die unterhaltsamen Apps sind eher für Beifahrer interessant. Sie unterscheiden sich von heutigen Smartphone Apps im Wesentlichen bei einem Punkt: Das Smartphone lässt sich nicht mehr in Handyform in der Hand halten, es ist fest im Auto integriert. Dies ist einerseits eine andere Form von Mobilität, bietet andererseits aber auch die Möglichkeit größere Bildschirme zu verwenden oder höherwertige und leistungsstärkere Lautsprecher des Autos zu nutzen.

Anwendungsmöglichkeiten von Apps sind weit gestreut. Sie reichen vom Online-Banking, Status-Änderung in sozialen Netzwerken, lokalen Diensten bis zu mobilen Unterhaltungsangeboten. Doch für den Fahrer eignen sich am Besten nützliche Apps ohne Informationsflut. Beispielsweise die Firmen Telekom, Continental und Alcatel-Lucent haben dies erkannt und wollen die Sicherheitsaspekte mit Hilfe von Zertifizierungen der Apps fördern. ^[63]

Knight-Rider ähnliche Applikationen haben den Charme reden zu können. Diese Form der Sprachsteuerung ermöglicht dem Fahrer beide Hände stets am Steuer zu haben und dient somit der Sicherheit. AutoLinQ ist ein Sprachsteuerungssystem, was diesen Anforderungen gerecht werden soll. Beispielsweise eine Routenanweisung wäre ein Befehl, der damit bedient werden kann.^[64]Eine weitere Optimierung wäre die nötigsten Bildschirmausgaben auf ein Headup-Display umzuleiten. Navigationshilfen wären geeignete Informationen dafür.

Ein weiteres App, welches sich im Auto als besonders nützlich erweisen könnte, ist Shazam. Dieses App stammt aus Großbritannien und ist ein Dienst für Mobiltelefone, mit dem sich Musik identifizieren lässt. Bisher gibt es zwei Identifizierungswege:^[67]

• Die Rufnummer des Dienstes wird gewählt und das gesuchte Lied wird vorgespielt. Insofern das Lied erkannt wurde, erhält man eine SMS mit dem Titel
• Das App Shazam wird gestartet und es wird eine kurze Aufnahme des aktuell laufenden Songs erstellt. Diese wird bei Shazam hochgeladen und identifiziert. Anschließend erhält man Informationen zum Lied, die Möglichkeit dies über den iTunes Music Store zu kaufen oder sogar das zugehörige Musikvideo über YouTube abzuspielen

Prinzipiell lösen Musik-Erkennungs-Dienste ein häufig auftretendes Problem. Man findet ein Lied gut, kann gerade keinen nach dem Songtitel fragen oder vergisst es nach der entsprechenden Möglichkeit. Auch der Kauf im CD-Laden wird erschwert, wenn bloß die Melodie im Ohr liegt. Mit entsprechend einfacher Bedienung ist dieser Dienst im Auto der ideale Einsatzort. Denkbar wäre beim Radiohören auf einen Knopf zu drücken und direkt via Internet eine Abfrage zu starten um das Lied zu identifizieren. Diese Art der Bedienung ist einfach, geht schnell und lenkt bei einem einfachen Knopfdruck nicht sonderlich von der Fahrt ab. Falls durch einen weiteren Knopfdruck das Lied direkt gekauft werden kann, wird einem ggf. das peinliche Vorsingen im CD-Laden auch noch erspart.^[68]

7.2 E-Mail

E-Mail ist ein weit verbreiteter Dienst im Internet. Der Begriff „E-Mail“ wird abgeleitet aus dem englischen „electronic mail“ und bedeutet „elektronische Post“. Das Abrufen von E-Mails gleicht dem nachschauen nach Post in Papierform und wird entsprechend von vielen Nutzern regelmäßig und täglich vorgenommen.

Der Grundgedanke von E-Mails mit E-Mail-Adressen bzw. E-Mail-Postfächern muss für Autos nicht neu erfunden werden. Unterschiede und Individualitäten findet man in den Programmen – auch E-Mail-Clients genannt – mit denen man die E-Mails abruft. Viele Funktionen in E-Mail-Programmen sind gleich. Insbesondere bei der Bedienung unterscheiden sie sich zum Teil jedoch sehr stark ^[69]

Die Software-ergonomische Anpassung für Autofahrer solcher E-Mail-Clients wird die größte Herausforderung der Autohersteller sein. Es gilt die Anwendungen so zu entwickeln, dass sie während der Fahrt verwendet und bedient werden können. Über Vorlesefunktionen wird das Abrufen der E-Mails auch für den Fahrer möglich. Dabei können im Auto, so wie bei anderen E-Mail-Clients auch, die E-Mails im Auto gespeichert bleiben. Generell ist das Abrufen und Senden über die Protokolle POP3 und SMTP möglich, wodurch die heruntergeladenen E-Mails auf einem Datenträger im Auto gespeichert werden. Der technologische Stand von Festplatten verkraftet die Vibrationen während der Fahrt, womit die Möglichkeit der Datenhaltung gegeben wäre. Selbst härtere Schläge bei z.B. Unfällen können verkraftet werden, wenn SSD eingesetzt wird und keine Magnetscheibe bzw. bewegliche Bauteile verbaut sind. Will man die E-Mails lediglich eingesehen und nicht im Auto gespeichert werden, ist auch ein Zugriff über das standardisierte Protokoll IMAP möglich.^[70]

Anreiz hat die Möglichkeit E-Mails im Auto abzurufen, wenn dies einfach nebenbei geschieht. Das Abrufen vor oder nach der Fahrt zu Hause ist nicht erforderlich. Mögliche Ideen wären, dass das Auto beim Drehen des Zündschlüssels automatisch die E-Mails abruft und den Fahrer informiert. Oder dass der Abruf bereits beim Öffnen des Autos stattfindet und eine Stimme beim Einsteigen sagt: „Sie haben 2 neue Nachrichten“.

7.3 Infotainment

Infotainment Geräte liefern derzeit ohne Internet-Anbindung etwas beschränkte Funktionalitäten. Die klassischste Funktionalität ist Radio über Antenne neben den weiteren Audio-Anwendungen – Musik via CD oder gar USB – die fast in jedem Auto eine Selbstverständlichkeit sind. Auf dem derzeitigen Markt bieten die Automobilriesen in erster Linie ein eingebautes Navigations-System im Infotainment-Paket. Auch der TV-Empfang ist bereits in ersten Infotainment-Geräten zu finden. ^[71]

Bei weiteren Infotainment-Diensten wie Staumeldungen und Hotelauskünften haben die Hersteller erste Lösungen. Diese sind jedoch ohne den Einsatz von Internet-Technologien realisiert worden, worauf in den jeweiligen Unterkapiteln eingegangen wird. Infotainment-Systeme werden immer schlauer und dabei hat das Internet großes Potenzial. Beispielsweise Mercedes hat dies erkannt und will alle Navigations- und Infotainment-Funktionen bis 2015 ins Internet auslagern. ^[72] Dadurch stehen auf einfachem Wege ständig aktuelle Daten zur Verfügung und neue Funktionen können mit kürzeren Entwicklungszyklen bereitgestellt werden.

7.3.1 Multimedia

Die Ausstattung der bundesdeutschen Haushalte mit Radio und Fernsehen liegt bei 98%.^[73] Diese Maßzahl betrifft jedoch das Zuhause der Menschen. Die Mobilität erlaubt diese audiovisuellen Medienlandschaften auch, doch deren Verbreitungsgrad ist (noch) nicht annähernd so hoch. Ohne Internet ist Radio keine Kunst. Mobile Geräte zum Fernsehen via DVB-T sind ebenfalls auf dem Markt etabliert. Mit den nötigen finanziellen Mitteln sind auch derartige Produkte als Festinstallationen beim Autohersteller erhältlich. Da Fernsehen für den Fahrer selbst relativ ungeeignet ist, bieten sich so genannte „Rear-Seat-Lösungen“ für die hinteren Fahrgäste an. Damit die terrestrisch empfangenen Fernsehprogramme während der Fahrt gut empfangbar sind, muss allerdings schon eine hochwertige Tuner-Anlage installiert sein. Dabei stößt diese Technik nahezu an ihre Grenzen. Lösbar und zu verbessern ist dies jedoch noch durch einen Mehrfach-Tuner bzw. mehrere Antennen (Auch „Antennen-Diversity“ genannt).^[74]

Das Internet hat im Multimedia-Bereich des Autos großes Potenzial. Steht die Internetverbindung mit entsprechender Geschwindigkeit erst einmal zur Verfügung, löst diese Technik Grenzen, an der die alten Techniken wie UKW-Radio und TV via DVB-T scheitern. In erster Linie hebt das Internet örtliche Begrenzungen auf. Die Fernseh-Sender werden zwar größtenteils in der ganzen Bundesrepublik ausgestrahlt, Radiosender dagegen haben aber nur eine Verfügbarkeit in ihrem Sektor.

Internet-Radio bietet durch das Erreichen der Hörer außerhalb des Sendegebiets in Summe ein gigantisch größeres Angebot an Sendern. Zum Einen ergibt sich die größere Anzahl durch die Verfügbarkeit in der ganzen Welt, zum Anderen auch aufgrund Streaming-Möglichkeiten für Jedermann. Mit entsprechender Internet-Verbindung lässt sich beliebiges Audiomaterial ins Internet streamen. Je nach Anzahl der Hörer wird lediglich eine schnellere Internet-Verbindung bzw. mehr Bandbreite benötigt. Teures Equipment von Radio-Sendern ist nicht nötig.

Prinzipiell kann man das Internet-Radio in zwei Kategorien unterteilen. Zum Einen in den klassischen Hörfunk, der – ähnlich wie UKW-Radio-Sender – den aktuellen Livestream (nahezu) in Echtzeit wiedergibt. Zum Anderen wird „Radio on Demand“ möglich. Das heißt das Audio-Portfolio erlaubt auch Zugriff auf Archive. Diese Zugriffe auf Anfrage mit individuellen Abspielzeiten nennen sich „Deadstreams“. Ihre Bedeutung ist nicht zu unterschätzen. Schallarchive und Radio Museen können während der Fahrt abgerufen werden, was das Pensum von mobilen Datenträgern weit übersteigt.^[76]

Bei der Verschmelzung von Internet und Radio taucht auch der Begriff „Hybrid-Radio“ auf. Beispielsweise Volkswagen will in Kooperation mit dem Sender Hit-Radio-Antenne das klassische UKW-Signal um weiterführende Inhalte ergänzen. Dabei werden Inhalte optional angeboten, die im Live-Programm keinen Platz hätten. In Form einer Nachrichtensendung soll dabei das Autoradio signalisieren, dass zum aktuellen Thema z.B. noch ein ausführliches Interview vorliegt. Bei Interesse ist dieses Zusatz-Material per Knopfdruck abspielbar.^[77]

Generell kommt Unterhaltung mit Internet nicht zu kurz. Musikdownloads direkt ins Auto sind bald keine Zukunftsmusik mehr. Analog zu allen Audio-Möglichkeiten sind ebenso auch Anwendungen im Bereich Web-TV möglich. Das heißt Livestreams, einfache Downloads oder der Zugriff auf Archive bzw. Deadstreams. Interessant wird dies genauso bei der optionalen Einblendung von Extra-Infos oder wenn mal die Nachrichten verpasst wurden. Die Web-Site der Tagesschau ist ein Beispiel für ein ausgezeichnetes Gelingen: Die 20-Uhr-Ausgabe wird live ausgestrahlt und steht online als Text ab halb neun zur Verfügung. Ab 21 Uhr ist diese als Video wieder abrufbar.^[78]

Ganz gleich welche Multimedialen Quellen abgegriffen werden, prinzipiell ist die Nutzung kostenlos. Es ist möglich die Quelle von z.B. eBooks erst nach einer Kaufabwicklung zur Verfügung zu stellen, aber der Dienst als solches ist kostenlos. So muss man beim Hören von Internet Radios lediglich auf die Internet Gebühren achten, insofern diese über einen Trafficabhängigen Tarif entstehen. Internet Radio entspricht in etwa der Qualität von MP3s. Eine gängige Ausstrahlung ist 128 Kbit. Das bedeutet es entsteht 128 Kbit Traffic pro Sekunde. Daraus würde sich nach 15 Stunden zuhören etwa 1 GByte Traffic ergeben.^[79]

7.3.2 Unterstützung für Navigationsgeräte

Navigationssysteme funktionieren heute schon sehr gut und würden auf den ersten Blick durch das Internet nicht markant verändert werden. Navigieren tun sie, wenn sie einmal in Betrieb sind, nach wie vor auch ohne Internet. Allerdings bietet das Internet Unterstützungsmöglichkeiten, die die Koordination optimiert. Das heißt es wäre denkbar einfacher an aktuelleres Kartenmaterial zu kommen. Es könnte heruntergeladen bzw. direkt im Auto – ohne auszusteigen – gekauft werden. Des Weiteren brauchen Navigationssysteme zur Koordinierung weiterhin GPS-Signale. Durch das Internet könnten genauere Positionsdaten der Satelliten direkt im Auto erfragt werden. Bei TomTom beispielsweise muss das Gerät erst am Heim-PC angeschlossen und synchronisiert werden. Dies geht im Auto einfacher, schneller und führt letzten Endes dazu, dass das GPS-Signal schneller aufgebaut wird bzw. die Positionsfeststellung schneller und genauer erfolgt. ^[80]

7.3.3 Verkehrsinformationen

Alcatel-Lucent entwickelt ein LTE Connected Car, welches über mehrere Hundert eingebaute Fahrzeugsensoren verfügt. Diese erfassen unter anderem die aktuelle Straßen- und Wetterbedingungen, bereiten alle Informationen in Echtzeit auf und stellen diese ggf. als wichtige Verkehrsinformationen anderen Verkehrsteilnehmern zur Verfügung. Beispielsweise wenn die Antischlupfregelung feststellt, dass die Fahrbahn vereist ist, wird sofort eine Warnmeldung an andere Verkehrsteilnehmer gesandt. Genauso werden Geschwindigkeiten und der Abstand der Fahrzeuge permanent überwacht. Falls ein Stau droht, kann das System direkt die betroffenen Fahrer warnen, ohne dabei alle gleichsprachigen Autofahrer auf der gesamten Welt mit dieser für sie irrelevanten Information zu belasten. Weitere Unterstützung erhalten die Sensoren durch eine Onboard-Kamera, die die Sichtweite misst. Somit kann das intelligente Auto Nebelwände erkennen und nachfolgende Autos rechtzeitig warnen.^[81]

Bislang existieren Dienste wie das TELEMATICS II von Audi oder auch BMW, die Verkehrsinformationen befristet – je nach Vertrag – liefern können. Zugrunde liegt hier eine der simpelsten Mobilfunktechniken: Die SMS. Bei diesem Service werden sämtliche Verkehrsinformationen z.B. innerhalb eines 2-Jahres-Vertrags via SMS an das Auto gesendet. ^{[82] [83]} Da die Masse an SMS-Nachrichten sehr kostspielig sein kann und eigentlich für Kurznachrichten und nicht für viele Kurznachrichten gedacht ist, ließe sich der bestehende Grundgedanke über das Internet deutlich besser realisieren. Generelle Vorteile bei der Übermittlung der Verkehrsinformationen gegenüber heutigen Verfahren sind, dass die Autos selbst über einen Rück-Kanal verfügen um Verkehrsdaten zu senden. Des Weiteren können die Nachrichten viel Zielgerichteter sein, wenn GPS-Daten der aktuellen Position mit verwendet werden. Denkbar wären genauere Warnmeldungen zu einem Stauende oder gar die Erkennung und genauere Meldung von Falschfahrern. Das Potenzial lässt sich bis hin zu einer automatischen Meldung von Unfällen ausschöpfen. Volkswagen entwickelt bereits ein Info-Angebot, bei dem die letzten Nachrichten stets zum Abruf bereitstehen sollen. So lassen sich schon vor Fahrantritt aktuelle Informationen zur Verkehrslage über das Auto-Internet-Radio einsehen.^[84]

7.3.4 Hotelführer

Es gibt wunderbare Möglichkeiten sich online bei einem Hotelführer zu informieren. Wohlgemerkt wenn man zu Hause am Heim-PC oder auf ein entsprechendes Handy mit Internet zugreift. Der Zugriff auf Internet-Portale, in denen sich Bewertungen von Hotels und Restaurants befinden, ist prinzipiell über das Internet möglich und sehr nützlich. Muss man spontan auf ein anderes Restaurant oder Hotel zugreifen, fehlt meist die Möglichkeit sich mobil schnell zu informieren. Deswegen wurden Dienste wie „Infomobility“ entwickelt. Beispielsweise von Blaupunkt ist ein Gerät erhältlich, welches einen im Auto mit derartigen Informationen zu Hotelzimmern und Ähnlichen versorgt. ^[85] Die Anbindung zum Datenaustausch erfolgt derzeit noch via SMS. Dabei bietet sich die Ablösung durch Internet an. Realisierbar wäre somit nicht bloß der reine Informationsdienst, sondern auch eine direkte Online-Buchung.

7.4 Remote-Control

Ein neues Anwendungsfeld im Bereich der Car-to-Car-Kommunikation öffnet sich den Automobilfirmen mit Remote-Control. Ein Auto, was über eine Internetverbindung verfügt und somit Daten sowohl empfangen als auch senden kann, ermöglicht eine "Remote-Diagnose" und ein "Remote-Software-Update". Autobesitzer erhalten im Problemfall direkt vor Ort mit der Diagnose aus der Ferne Online-Hilfe im Auto. Welches Teil defekt ist und was zu tun ist, kann auch heute schon der Bordcomputer häufig alleine wissen. In vielen Fällen kann das Problem somit auch schon aus der Ferne diagnostiziert werden. Des Weiteren wird die Erreichbarkeit für Automobilhersteller drastisch verbessert. Via "Remote-Software-Update" kann ein Hersteller das Auto aus der Ferne auf dem Laufenden halten. Sowohl Software-Updates als auch Benachrichtigungen über Rückrufaktionen werden vereinfacht. Umgekehrt liefert das Kundenauto seine Servicedaten direkt an den Server des Herstellers. Das spart Zeit, Nerven und Wege und schont damit auch die Umwelt. Sämtliche Prozesse werden vereinfacht, bis hin dass die Werkstatt schon im Voraus weiß, welche Ersatzteile erforderlich sind.

Anwendungsmöglichkeiten von Remote-Control steigen ins Unermessliche. Beispielsweise innovative Kommunikationsanwendungen aus dem Auto heraus in die häusliche Umgebung sorgen ebenfalls für mehr Bequemlichkeit und Sicherheit. "Home Security" kann die Überwachungs-Webcam zu Hause einsehen. Interaktionen werden möglich. Wenn man mal unsicher ist, ob die Kaffeemaschine ausgeschaltet wurde, prüft man es aus dem Auto. Steckdosen per Web-Server steuern ist möglich, dafür muss man nicht mal mehr selbst löten. Per Klick kann das Elektrogerät einfach ausgeschaltet werden, ohne noch einmal umzukehren und letzten Endes Termine zu spät wahrzunehmen. ^[86]

Weitere Kommunikations- und Synchronisationsmöglichkeiten gäbe es zum Beispiel bei Terminen. Egal ob geschäftliche Termine aus Microsoft Outlook oder Termine vom privaten PC, alle ließen sich mit einem Terminkalender im Auto synchronisieren. Somit sind diese nicht nur besser einsehbar, das Auto könnte auch Erinnerungsfunktionen bereitstellen.

Fernsteuerungen des Autos wären ebenfalls möglich. Das Auto per Handy aufschließen, oder aus der Ferne abschließen, wenn man es mal vergessen hat, wäre kein Problem. Auch das Verdeck eines Cabrios ließe sich so per Fernsteuerung schließen, ohne dass man zunächst zum Auto eilen muss. Entsprechende Anwendungen werden bereits von CONNECT2CAR entwickelt.^[87]

7.5 Kritische Betrachtung

Internet findet im Auto zweifelsfrei viele und nützliche Anwendungsmöglichkeiten. Doch absolute Laien reagieren beim Thema Internet gerne mit: „Das Internet, oh das Internet, das ist doch so unsicher und gefährlich. Und dann auch noch im Auto!“. Sicher ist, dass durch das Internet Angriffsflächen beim Auto geschaffen werden. Denn jede Verbindung kann ein Risiko darstellen. Die Sicherheit ist stets eine große Herausforderung in der Entwicklung. Doch beim Auto muss dieser eine noch höhere Priorität zugesprochen werden. Denn es hat schwergewichtigere Konsequenzen, wenn Sicherheitsbarrieren beim Connected Car durchbrochen werden, als wenn bloß der Heim-PC gehackt wird. Ganz besonders Remote-Control ist ein heikles Thema, bei dem viel Unfug getrieben werden kann. Der Gedanke an Massenangriffen, also das beispielsweise schlagartig alle Autos von einem Hacker aufgeschlossen werden, wird gar nicht mehr so abwegig. Insbesondere dann nicht, wenn das Auto mit einem Betriebssystem fährt, was von Microsoft stammt und an die ganzen Sicherheitslücken und den ständigen Updates erinnert. Denn Microsoft ist bereits bei Entwicklungen im Auto-Bereich engagiert. ^[88]

Mit Apps und Widgets lassen sich alle denkbaren Funktionen flexibel nach Bedarf ins Handymenü integrieren. Derartige Installationen sind im Auto bald möglicherweise keine Zukunftsvision mehr. Diese Flexibilität ist mächtig, birgt aber nicht nur Sicherheitsrisiken. Die gesamte Technik wird komplexer und somit Fehleranfälliger. Auf der einen Seite muss auch Schutz durch Firewalls und Virenscanner gegeben werden, auf der anderen Seite wird die Bedienung komplexer. Menschen, die heute schon Geldautomaten meiden und lieber zum Schalter gehen, werden derartige Techniken sicherlich meiden. Die Gefahr, dass Anwender überfordert werden, ist groß.

Abzuwarten bleibt auch die Entwicklung der Dienste im Bereich der Verkehrsinformationen. Die Handhabung muss einfach sein, sie darf aber in keinem Fall Einfluss auf die Steuerung des Autos haben. Gesetzt dem Fall man würde die Sicherheit erhöhen wollen indem man bei einer Meldung zu starkem Nebel automatisch die Geschwindigkeit auf 50 km/h reduziert, ohne dass der Fahrer es selbst tut, wäre es ein super Anreiz für Hacker. Der Ansporn eine Massenattacke zu vollziehen wäre sicherlich da.

Grundsätzlich ist die Ablenkung durch die vielen Extras auch nicht zu vernachlässigen. Apps etc. sollen zwar möglichst so bedienbar sein, dass beide Hände am Steuer bleiben, aber Aufmerksamkeit erfordert dies dennoch. Genauso wie das Handy am Steuer wird die Bedienung der Technik sich auf die Sicherheit im Straßenverkehr auswirken. Die Technik erlaubt einen enormen Funktionsumfang, bei dem es gilt ein intuitives Bedienkonzept zu schaffen. Der Spagat zwischen Einfachheit und Ausstattung tendiert jedoch stark zur Ausstattung. Diese Extras sind auch nichts für Leute, die einfach nur von A nach B wollen, sich ins Auto setzen und maximal auf „Play“ beim CD-Player drücken. Viele Optionen für den Alltag werden durch das mobile Internet ermöglicht, was in Summe erst mal ein teures Vergnügen darstellt.

Grundlegende Problematiken gibt es bei der Netzabdeckung. Der Entwicklungsprozess wird wahrscheinlich nicht bis zur vollständigen Netzabdeckung bzw. auf LTE warten, doch die vollständige Netzabdeckung wird erst bis 2020 erwartet. ^[89] Die Versorgung mit mobilen Internet-Technologien ist wie bei den Festnetzanschlüssen: In Ballungsgebieten sind sie am Besten. Die Gefahr, dass keine schnelle Verbindung möglich ist oder die Verbindung abbricht, ist groß. Derartige Problematiken würden sich schnell auf die Akzeptanz der Nutzer niederschlagen. Auch das Abschottungsgefühl in abseits liegenden Orten wird gestärkt.

Der Stromverbrauch der Geräte wird durch die neuen Geräte im Auto steigen. Bei Verbrennungsmotoren wäre es wie mit der Klima-Anlage: Da wird ein wenig mehr Sprit verbraucht. Aber wenn die Zukunft aus Elektroautos besteht, ist auch die Entwicklung von sparsamen Geräten umso wichtiger. Denn wenn Unterhaltungselektronik die Akkulaufzeit bzw. insgesamt fahrbare Distanz markant verringert, wird man lieber auf sie verzichten.

8 Fazit

Die Nutzung mobiler Datennetze hat in den letzten Jahren immer mehr zugenommen. Mit GRPS/EDGE kam der erste Standard, der eine schnelle Datenübertragung anbot. Der Nachfolger UMTS hat die Betreiber zuerst einmal viel Geld beim Erwerb der Lizenzen gekostet. So richtig durchgesetzt hat sich UMTS aber nicht. Das mag zum einen an den hohen Kosten zu Beginn gelegen haben, zum anderen auch an der unzureichenden Flächendeckung. Erst mit den zusätzlichen Protokollen aus der HSPA Familie, HSDPA und HSUPA, die weitaus höhere Geschwindigkeiten möglich machen kam so richtig Fahrt auf. Aber der Markt ist auch weiter in Bewegung. Trotz des mittlerweile etablierten Standards HSDPA und einer guten Verfügbarkeit, vor allem in den Ballungszentren, wird an neuen Technologien und Erweiterungen geforscht. Mit der Technologie LTE und dessen Nachfolger LTE-Advanced wird auch der Einsatz von Internet im Auto interessant und bezahlbar. Dabei verdrängt LTE den Standard WiMAX, weil WiMAX nicht so gut ausgebaut ist und nicht flächendeckend verfügbar ist.

Aber die Internet-Flatrate im Auto alleine bringt dem Autofahrer erstmal keinen Nutzen. Im Auto steht die Sicherheit immer noch an höchster Stelle und während der Autofahrt hat der Autofahrer keine Zeit einen Bildschirm zu bedienen. Die Möglichkeit der Bedienung muss so abgestimmt sein, dass der Autofahrer sich trotzdem voll und ganz auf die Straße konzentrieren kann. Sinnvoll ist der Einsatz von Sprachsteuerung oder die Erkennung von Mimik und Gestik. Momentan noch der Oberen Wagenklasse vorbehalten sind Head-Up Displays, die aber in Zukunft auch bei der Darstellung von wichtigen Informationen für den Fahrer in Connected-Cars eine Rolle spielen werden. Durch die Nutzung von Internet können Kinder auf den Rücksitzen in Ruhe ein Video, auf Abruf, gucken oder aktuelle Spiele im Internet spielen. Die von einigen Herstellern angebotenen Service-Pakete, sollen dazu dienen den Autofahrer zu unterstützen und ihn z.B. an einen Werkstatt-Termin zu erinnern oder ihm das passende Hotel rauszusuchen und direkt online zu reservieren.

Zusammenfassend bleibt zu sagen, das die Möglichkeiten die das Internet im Auto bietet gerade für die junge Generation sehr verlockend ist. Doch diejenigen, die ein Connected Car nutzen wollen, müssen sich zwangsweise auch mit der Technik auseinandersetzen. Dieser Umstand könnte vor allem die ältere Generation davor zurückschrecken lassen, ein Auto mit Internetverbindung zu kaufen. Es muss auch in Zukunft dem Autofahrer die Möglichkeit geboten werden, ein ganz normales Auto, welches nicht mit einem spricht, zu bestellen.

9 Fußnoten

1. ↑ Sesia et al. (2009), S. 3
2. ↑ Vgl. Poole (2006), Seite 11 ff
3. ↑ Vgl. Poole (2006), S. 12
4. ↑ Vgl. gsmworld.com (2010)
5. ↑ Vgl. Lehner (2003), S. 31
6. ↑ Lehner (2003), S. 25
7. ↑ Vgl. Korhonen (2003), S. 2f
8. ↑ Vgl. gsmworld.com (2010)
9. ↑ Vgl. etsi.org (o.J.a)
10. ↑ Vgl. 3gpp.com (o.J.a)
11. ↑ Vgl. Alby (2008), S. 22 ff
12. ↑ Vgl. Alby (2008), S. 22)
13. ↑ in Anlehnung an ids.de (o.J.)
14. ↑ Lehner (2003), S. 54f
15. ↑ Lehner (2003), S. 52 ff
16. ↑ Vgl. Korhonen (2003), S. 11 ff
17. ↑ 3gpp.com (o.J.e)
18. ↑ Vgl. etsi.org (o.J.b)
19. ↑ Vgl. nokia.de (o.J.)
20. ↑ Alby (2008)
21. ↑ t-mobile.de (2010)
22. ↑ bitkom.de (2009)
23. ↑ Vgl. 3gpp.com (o.J.b)
24. ↑ Vgl. Alby (2008), S. 26 ff
25. ↑ Vgl. 3gpp.com (o.J.b)
26. ↑ 3gpp.com (o.J.b)
27. ↑ entnommen aus Alby (2008), S. 27
28. ↑ Vgl. Alby (2008), S. 27
29. ↑ entnommen aus 3gpp.com (o.J.c)
30. ↑ entnommen aus lte-world.de (o.J)
31. ↑ Vgl. 3gpp.com (o.J.c)
32. ↑ Vgl. Sesia et al (2003)
33. ↑ Vgl. golem.de (2010a)
34. ↑ Vgl. golem.de (2010b)
35. ↑ Vgl. nokia.com (o.J)
36. ↑ Vgl. 3gpp.com (o.J.c)
37. ↑ Vgl. telekom.de (05/2010)
38. ↑ Vgl. Alby (2008), S. 30 f
39. ↑ Vgl. Ohrtman (2005), S. 16
40. ↑ entnommen aus Ohrtman (2005), S. 2
41. ↑ telekom.de (05/2010)
42. ↑ 3gpp.com (o.J.d)
43. ↑ 3gpp.com (o.J.d)
44. ↑ ltemobile.de (o.J.a)
45. ↑ ltemobile.de (o.J.b)
46. ↑ ieee.org (2010)
47. ↑ zdnet (2009)
48. ↑ entnommen aus bmw.de (o.J.b)
49. ↑ Vgl. bmw.de (o.J.a)
50. ↑ entnommen aus ngconnect.org (o.J.b)
51. ↑ Vgl. ngconnect.org (o.J.a)
52. ↑ Vgl. zdnet.de (2010c)
53. ↑ entnommen aus teltarif.ch (2009)
54. ↑ avm.de (2010)
55. ↑ entnommen aus zdnet (2010b)
56. ↑ Vgl. zdnet (2010b)
57. ↑ Vgl. bmw.de
58. ↑ entnommen aus bmw.de (o.J.c)
59. ↑ heise.de (2010a)
60. ↑ Vgl. zdnet (2010c)
61. ↑ Vgl. teltarif.de (03/2010)
62. ↑ entnommen aus teltarif.de (03/2010)
63. ↑ Vgl. teltarif.de (03/2010)
64. ↑ Vgl. teltarif.de (03/2010)
65. ↑ entnommen aus naviconnect (03/2010) S. 79
66. ↑ entnommen aus allaboutmymac.files.wordpress.com (o.J.)
67. ↑ Vgl. Alby (2008), S. 72
68. ↑ Vgl. Alby (2008), S. 73
69. ↑ Vgl. de Vries (2006)
70. ↑ Vgl. Dent (2005) S. 4 f
71. ↑ Vgl. stern.de (o.J.)
72. ↑ Vgl. handelsblatt.com (07/2009)
73. ↑ Vgl. Runkehl (1998), S. 135
74. ↑ Vgl. tomshardware.de (2006)
75. ↑ entnommen aus tomshardware.de (2006)
76. ↑ Vgl. Runkehl (1998), S. 135 f
77. ↑ Vgl. heise.de (2010b)
78. ↑ Vgl. Runkehl (1998), S. 142
79. ↑ Vgl. surfmusik.de (o.J.)
80. ↑ Vgl. Görrisch (2005) S. 21
81. ↑ Vgl. innovations-report.de (02/2010)
82. ↑ Vgl. stern.de (2003a)
83. ↑ Vgl. stern.de (2003b)
84. ↑ Vgl. heise.de (2010b)
85. ↑ Vgl. stern.de (2003c)
86. ↑ Vgl. innovations-report.de (02/2010)
87. ↑ Vgl. connect2car.com (o.J.)
88. ↑ Vgl. winfuture.de (07/2007)
89. ↑ Vgl. teltarif.de (03/2010)

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