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Beschrieben werden ein Datenverarbeitungssystem, ein Verfahren zum Betrieb eines entsprechenden Datenverarbeitungssystems sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
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Datenverarbeitungssystem, Verfahren zum Betrieb entsprechender Datenverarbeitungssystems sowie entsprechende Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik bekannt.
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Die Datenverarbeitung über das Netzwerk ist zu einem immer häufiger angedachten Weg geworden, vielfältige Konzepte der Informationstechnologie als Dienste anzubieten. Die Entwicklung dezentraler Datenbanken schreitet daher seit einiger Zeit mit großen Schritten voran. So wurden verschiedene Konzepte entwickelt, wie Ressourcen und Datenbanken in verteilten Netzwerken verwaltet werden können. Eine dieser Entwicklungen ist Blockchain, die eine kontinuierliche erweiterbare Liste von Datensätzen, sogenannte Blöcke, darstellt, die mittels Kryptographie je Verfahren miteinander verkettet sind. Mithilfe der Blockchain-Technologie kann ein Buchführungssystem („Distributed Ledger“) dezentral geführt werden, wobei stets ein Konsens über den richtigen Zustand der Buchführung erzielt wird, auch wenn viele Teilnehmer an der Buchführung beteiligt sind. Dabei gibt es Konzepte, die das Vertrauen in eine zentrale Instanz erfordern, aber auch solche, die vollständig ohne das Vertrauen in einen solchen Mittelsmann auskommen. Ein Vorteil dieser Technologie ist die hohe Fälschungssicherheit.
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Ein Problem solcher dezentralen Netzwerke ist der hohe Bedarf an Rechenleistung und Speicherkapazität. Die jeweils zur Verfügung stehende Rechenleistung variiert abhängig davon, wie viele Einzelrechner gerade verfügbar sind und welche Rechenleistung die Einzelrechner bereitstellen.
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Die
DE 11 2010 003 819 T5 beschreibt ein Verfahren zur cloudübergreifenden gemeinsamen Ressourcen-Nutzung in einer Cloud-Datenverarbeitungsumgebung, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: bewerten eines Ressourcen-Bedarfs, der zum Erfüllen einer von einem ersten Cloud-Anbieter empfangenen Anfrage erforderlich ist, Feststellen, ob der ersten Cloud-Anbieter verfügbare Ressourcen besitzt, um den Ressourcen-Bedarf zu decken, suchen eines zweiten Cloud-Anbieters, der in der Lage ist, eine Lücke zwischen den für den ersten Cloud-Anbieter verfügbaren Ressourcen und dem Ressourcen-Bedarf zu schließen, und Vereinbaren zwischen dem ersten Cloud-Anbieter und dem zweiten Cloud-Anbieter, die Lücke mit Ressourcen des zweiten Cloud-Anbieters zu schließen.
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Bereits im Moment ist der hohe Ressourcenbedarf kaum zu decken. In Zukunft ist zu erwarten, dass mehr und mehr Anwendungen von entsprechenden Technologien Gebrauch machen werden, sodass der Bedarf an entsprechender Rechenleistung noch weiter steigen wird.
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Somit stellt sich die Aufgabe, verfügbare Ressourcen bestmöglich in entsprechende Netzwerke zu integrieren.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Betrieb eines Datenverarbeitungssystems gemäß dem nebengeordneten Anspruch 4 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9. Weiterbildungen und weiterführende Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Nachfolgend wird ein Datenverarbeitungssystem mit einer Mehrzahl von Einzelrechnern beschrieben, wobei die Einzelrechner jeweils mit Prozessoren und Speicher ausgerüstet sind, wobei die Einzelrechner über wenigstens ein Netzwerk miteinander kommunikationsverbunden sind und ihre Ressourcen im Netzwerk teilen. Dabei ist vorgesehen, dass mehrere der Einzelrechner jeweils in Kraftfahrzeugen eingebaut sind. Dabei können je nach Ausgestaltung ein oder mehrere Einzelrechner pro Kraftfahrzeug vorgesehen sein.
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Auf diese Weise können bislang ungenutzte Rechenkapazitäten in Kraftfahrzeugen in dezentrale Netzwerkanwendungen wie z.B. Computing as a Service (Rechnen als Dienstleistung) bzw. XaaS (also Rechenleistung, Speicher, Netzwerkverbindung etc. als Dienstleistung) oder z.B. Blockchain bzw. Distributed Ledger eingebunden werden.
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In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Einzelrechner mit einem Zentralrechner verbunden sind, wobei die Einzelrechner ein privates Netzwerk ausbilden.
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Auf diese Weise können die Einzelrechner in den Kraftfahrzeugen einerseits bestimmten Anwendungen vorbehalten sein und andererseits besser gegenüber möglichen Angriffen von außen geschützt werden.
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Alternativ dazu oder zusätzlich können die Einzelrechner in ein öffentliches Netzwerk eingebunden sein. Ein solches öffentliches Netzwerk kann zum Beispiel das Internet sein. Dadurch können die Einzelrechner für weitere Anwendungen verwendet werden.
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Eine andere weiterführende Ausgestaltung kann vorsehen, dass die in den Kraftfahrzeugen eingebauten Einzelrechner Fahrzeugcomputer sind. Somit können die Fahrzeugcomputer für verteilte Netzwerkanwendungen verwendet werden.
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Ein erster hier beschriebener unabhängiger Gegenstand betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Datenverarbeitungssystems der vorgenannten Art, wobei ein in einem Kraftfahrzeug verbauter Einzelrechner dem Netzwerk freie Ressourcen zur Verfügung stellt. Somit können die jeweiligen Einzelrechner in den Kraftfahrzeugen ihre Ressourcen dann zur Verfügung stellen, wenn sie nicht für andere Aufgaben benötigt werden.
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In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Einzelrechner dem Netzwerk nur dann Ressourcen zur Verfügung stellt, wenn das Kraftfahrzeug ruht, also z.B. sich nicht im Fahrbetrieb befindet. Auf diese Weise kann einerseits sichergestellt werden, dass die Aufgaben aus dem Netzwerk nur dann bearbeitet werden, wenn dies für das Kraftfahrzeug sicher ist und keine Beeinträchtigung des Fahrbetriebs erfolgt, andererseits kann ein kontinuierlicher Netzwerkzugang im Fahrbetrieb in manchen Regionen nicht gewährleistet werden, was die Effektivität erhöht und Fehleranfälligkeit des Verfahrens verringert.
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Eine andere weiterführende Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Einzelrechner dem Netzwerk nur dann Ressourcen zur Verfügung stellt, wenn das Kraftfahrzeug an eine Stromversorgung angeschlossen ist und/oder ausreichende Energiereserven zum Betrieb des Einzelrechners im Kraftfahrzeug gespeichert sind. Auf diese Weise kann eine Beeinträchtigung der Betriebstauglichkeit des Kraftfahrzeuges durch die Durchführung des Verfahrens verhindert werden.
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Eine darüber hinausgehende weiterführende Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Einzelrechner in einem Kraftfahrzeug sich freie Ressourcen meldet. Dies kann über einen Zentralrechner erfolgen oder dezentral über ein Netzwerk. Ziel ist dabei die Koordination der Ressourcen untereinander. Somit kann eine Einbindung der Ressourcen zur rechten Zeit erfolgen.
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Eine andere weiterführende Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Einzelrechner im Kraftfahrzeug nach dem Abstellen seinen Datenbestand synchronisiert. Auf diese Weise können Unterbrechungen im Netzwerkzugang, zum Beispiel während der Fahrt oder während einer Ruhephase ohne angeschlossene externe Energieversorgung, kompensiert werden.
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In einer darüber hinausführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass auf den Einzelrechner ein Bezahlsystem für die Vergütung von in Anspruch genommenen digitalen Ressourcen des Kraftfahrzeugs läuft. Dabei kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Rechenleistung auch Nebenaufwände beim Nutzer abgerechnet werden, wie etwa den Strombedarf zum Betrieb des Einzelrechners und ggf. der Kühlung des Fahrzeuges.
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Ein weiterer unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kraftfahrzeug, das einen Einzelrechner eines Datenverarbeitungssystems der zuvor beschriebenen Art aufweist.
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In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine drahtlose und/oder eine drahtgebundene Datenübertragungsschnittstelle zur Übertragung von Daten in das Netzwerk vorgesehen ist.
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Eine drahtgebundene Datenübertragungsschnittstelle kann in einer weiterführenden Ausgestaltung als kombinierte Lade- und Datenübertragungseinrichtung ausgebildet sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die einzige Figur zeigt schematisch ein Datenverarbeitungssystem 2.
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Das Datenverarbeitungssystem 2 weist eine Mehrzahl von Einzelrechnern 4, 6, 8, 10 auf, die eine Datenbank dezentral verteilt führen und Berechnungen anstellen. Dabei sind die Einzelrechner 4, 6, 8 Kraftfahrzeugcomputer von Kraftfahrzeugen 12,14 und 16.
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Der Einzelrechner 10 stellt einen Zentralrechner dar. Der Zentralrechner 10 ist mit dem Internet 18 verbunden.
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Die Einzelrechner 4, 6 und 8 der Kraftfahrzeuge 12,14 und 16 stellen ein dezentrales Netzwerk 20 dar. Ein Datenaustausch zwischen den Einzelrechnern 4, 6 und 8 erfolgt vorliegend drahtlos, kann aber in alternativen Ausgestaltungen alternativ oder zusätzlich drahtgebunden vorgenommen werden, z.B. über eine kombinierte Lade- und Datenübertragungseinrichtung.
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Die Einzelrechner 4, 6 und 8 weisen jeweils Prozessoren 22, 26 und 30 sowie Speicher 24, 28 und 32 auf. In den Speicher 24, 28 und 32 sind jeweils identische Kopien von verteilten Datenbanken gespeichert, die über das Netzwerk 20 synchron gehalten werden. Die Prozessoren 22, 26 und 30 führen jeweils verteilt Berechnungen vor, die die Datenbank verändern.
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Durch den Zentralrechner 10, der zwischen den Kraftfahrzeugen 12, 14 und 16 und dem Internet 18 angeordnet ist, kann ein Schutz vor Manipulation von außen vorgesehen werden. Der Zentralrechner 10 kann darüber hinaus eine Verteilung der vorzunehmenden Rechenaufgaben zwischen den unterschiedlichen Kraftfahrzeugen 12, 14 und 16 vornehmen.
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Alternativ oder zusätzlich können einige oder alle der Kraftfahrzeuge 12, 14 und 16 direkt mit dem Internet 18 verbunden sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies mit dem Kraftfahrzeug 16 dargestellt.
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In Falle einer vollständig direkten Verbindung der Kraftfahrzeuge 12, 14 und 16 einer Fahrzeugflotte, kann der Zentralrechner 10 als ein mit dem Internet verbundener Netzwerkknoten ausgebildet sein und nicht als zentraler Zugangspunkt dienen.
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Je nach Ausgestaltung kann einerseits vorgesehen sein, dass die Kraftfahrzeuge 12, 14 und 16 sich dann in das Netzwerk 20 integrieren, wenn sie stehen, d. h. wenn sie sich nicht im Fahrbetrieb befinden und die Einzelrechner 4, 6 und 8 keine fahrbezogenen Rechenoperationen durchführen müssen.
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Zusätzlich zu der hier dargestellten Verbindung der Kraftfahrzeuge 12, 14 und 16 mit dem Zentralrechner 10 kann auch vorgesehen sein, dass die Kraftfahrzeuge 12,14 und 16 untereinander vernetzt sind.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112010003819 T5 [0005]
