Der Projektablauf gliedert sich wie folgt:

• Einführungsveranstaltung zur Vorstellung der Aufgabenstellung und der organisatorischen Rahmenbedingungen
• Regelmäßige Projektsitzungen zur Präsentation des Arbeitsfortschritts
• Gemeinsame Definition der Ziele für die kommenden Entwicklungsphasen

Gegenstand des Projekts ist die Entwicklung eines V2X-Retrofit-Systems, das ein bestehendes Fahrzeug in die Lage versetzt, V2X-Nachrichten auszusenden und zu empfangen. Als Hardwarebasis dienen ein ESP32-C5 sowie ein handelsübliches Smartphone (z. B. ein Google Pixel 7 Pro); diese Basis – einschließlich des CAN-Transceivings auf dem ESP32-C5 – wird gestellt. Ziel ist ein modulares System, das Fahrzeugmessdaten erfasst, auswertet und in standardkonforme V2X-Nachrichten überführt. Dieses soll zukünftig auf andere V2X-Teilnehmer wie Fahrräder übertragen werden.

Das System besteht aus zwei Komponenten: einer eingebetteten Komponente auf Basis des ESP32-C5 und einer Android-Anwendung auf dem Smartphone. Für beide stehen lauffähige Beispielprojekte als Ausgangspunkt zur Verfügung – für den ESP32-C5 zum Empfang von ITS-G5-Nachrichten und für das Smartphone zu deren Aussendung. Die genaue Aufgabenteilung ist Teil der konzeptionellen Arbeit.

Die eingebettete Komponente (ESP32-C5) übernimmt die fahrzeugnahen und empfangsseitigen Aufgaben:

• Auslesen von Fahrzeugmessdaten über die bereitgestellte CAN-Anbindung (OBD-II) mittels Unified Diagnostic Services (UDS, ISO 14229) und Bereitstellung als Gateway zur mobilen Anwendung
• Empfang von ITS-G5-Nachrichten (IEEE 802.11p) auf Basis des bestehenden Beispielprojekts

Die Android-Anwendung übernimmt Verarbeitung, Nachrichtenbildung und Aussendung:

• Auswertung der von der eingebetteten Komponente gelieferten UDS-Messdaten
• Aufbau und Kodierung von V2X-Nachrichten nach den europäischen ETSI-ITS-Standards, insbesondere CAM (EN 302 637-2) und DENM (EN 302 637-3)
• Signieren ausgehender Nachrichten gemäß ETSI TS 103 097 (basierend auf IEEE 1609.2) sowie optionale Verifikation eingehender Nachrichten
• Aussendung der ITS-G5-Nachrichten auf Basis des bestehenden Beispielprojekts
• Benutzeroberfläche zur Konfiguration und Überwachung des Nachrichtenflusses

Zur Kodierung kommt die in den ETSI-Spezifikationen verwendete ASN.1-Beschreibung (UPER) zum Einsatz. Für den ITS-Protokollstapel (Facilities, BTP, GeoNetworking) und die Sicherheitsmechanismen kann auf Open-Source-Projekte wie Vanetza zurückgegriffen werden; zur Analyse eignet sich Wireshark mit seinen ITS-Dissectoren. Die Firmware wird mit dem ESP-IDF in C/C++ entwickelt, die Android-Anwendung mit Android Studio in Kotlin oder Java.

Vorausgesetzt werden grundlegende Programmierkenntnisse; Erfahrungen mit objektorientierter und modularer Softwareentwicklung sind von Vorteil.

Empfohlen werden:

• Grundlagen der App-Entwicklung unter Android (Kotlin oder Java)
• Grundlagen der eingebetteten Programmierung in C/C++
• Kenntnisse des CAN-Bus-Systems und der Fahrzeugdiagnose (OBD-II, UDS)

Erfahrungen mit Funkschnittstellen, strukturierten Datenformaten (z. B. ASN.1), digitalen Signaturen sowie den ETSI-ITS-Standards erleichtern den Einstieg, sind aber nicht zwingend erforderlich und können im Projekt erworben werden.

Es werden etablierte, am Fachbereich vorhandene Entwicklungstools verwendet, darunter Git zur Versionsverwaltung und eine gemeinsame Dokumentation der Ergebnisse.

Das Projekt wird neu aufgesetzt; als Ausgangspunkt dienen die genannten Beispielprojekte für ESP32-C5 und Smartphone. Es ist auf eine Weiterführung in zukünftigen Veranstaltungen ausgelegt. Der entwickelte Quellcode steht unter der MIT-Lizenz (https://opensource.org/licenses/MIT).

Für weitere Fragen zum Projekt stehen wir Ihnen gerne per E-Mail zur Verfügung.