Hyperstone Zuverlässige Datenspeicherung für Bahnanwendungen

Im Transportsektor ist diese sogar unverzichtbar

Insbesondere bei Bahnanwendungen ist eine zuverlässige Speicherung unerlässlich, da selbst kleine Mängel in der Sicherheit schwerwiegende Folgen haben können. Daher müssen Bahnbetreiber, Lokomotiven Hersteller und Infrastrukturlieferanten mit Partnern zusammenarbeiten, denen sie vertrauen können und die bewährte, zuverlässige und sichere Bordelektronik liefern. Außerdem müssen diese Produkte anpassbar sein, damit sie den spezifischen Anforderungen ihrer Fahrzeuge und Anwendungen über einen langen Zeitraum hinweg gerecht werden können.

Warum Züge eine sichere Datenspeicherung brauchen
Sicherheit und Zuverlässigkeit sind zentrale Anliegen in jeder Lieferkette - und der Schienenverkehr ist da keine Ausnahme.

Zunächst einmal stellt die Komplexität der Eisenbahninfrastruktur eine Herausforderung für die Sicherheit und Zuverlässigkeit dar. Das Risiko wird durch die Ladung eines Zuges, die empfindliche und/oder gefährliche Stoffe enthalten kann, noch erhöht. Und natürlich hat die Sicherheit der Fahrgäste immer Priorität. Als integraler Bestandteil der gesamten Lieferkette kann eine Verletzung der Sicherheit auf der Schiene eine Reihe von Komplikationen in vielen Branchen auslösen.

Letztlich beginnt die Sicherung der gesamten Lieferkette dadurch mit der Gewährleistung sicherer Bahnanwendungen. In Anbetracht des Umfangs der Ausrüstung in den Zügen ist dies keine einfache Aufgabe. Zu den Standard-Eisenbahnausrüstungen gehören beispielsweise Bedientafeln, Motorsteuerungen, Überwachungssysteme und Sicherheitsinstrumente, und all diese Bestandteile erfordern eine Speicherung sowohl des Betriebssystems als auch der Betriebsdaten.

Sicherung des Ereignisdatenrekorders
Der Ereignisdatenrekorder (EDR) (auch "Juridical Recording Unit" (JRU) oder umgangssprachlich "Black Box" genannt) ist eines der wichtigsten Geräte an Bord eines Zuges. Der EDR ist so konzipiert, dass er Informationen (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Bremsen, Audio- und Videosignale usw.) während der gesamten Fahrzeit des Zuges aufzeichnet. Wichtig ist, dass diese Datenerfassung niemals unterbrochen werden kann, auch nicht durch den Flash-Controller, da dieser interne Verwaltungsfunktionen ausführt. Neben der Datenerfassung in Echtzeit muss der EDR all diese Daten auch zuverlässig speichern und im Falle eines Stromausfalls sicher aufbewahren.

EDRs sind in erster Linie für Sicherheitszwecke konzipiert. Da sie alle relevanten Daten des Zuges aufzeichnen und speichern, dienen sie als wichtiges Hilfsmittel bei der Untersuchung von Eisenbahnunfällen. Eisenbahnmitarbeiter nutzen EDRs außerdem zur Systemüberwachung, was wiederum dazu beiträgt, Wartungsarbeiten zu reduzieren, Ausfallzeiten zu vermeiden und die Gesamteffizienz zu verbessern.

Da EDRs sowohl für die Sicherheit der Passagiere als auch für die Systemsicherheit eine so wichtige Rolle spielen, gelten sie als unternehmenskritische Anwendung und unterliegen daher strengen Anforderungen. Sie müssen nicht nur resistent gegen physische Beschädigungen, Störungen durch Magnetfelder, Wasser und andere Umwelteinflüsse sein, sondern auch robuste und zuverlässige Datenverarbeitung und -speicherung bieten.

Die wichtigsten Anforderungen für elektronische Bahnanwendungen
EDRs sind nur ein Beispiel für elektronische Bahnanwendungen, aber sie machen deutlich, wie wichtig diese sicherheitskritischen Anwendungen sind und wie wichtig ihre sichere Speicherung ist.
Um einen sicheren Betrieb sowohl für die Fahrgäste als auch für die gesamte Lieferkette zu gewährleisten, muss die Eisenbahninfrastruktur über eine zuverlässige, wartbare und vorhersehbare Datenspeicherung verfügen.

Zu diesem Zweck benötigen elektronische Bahnanwendungen:
● Zertifizierbare Speicher
● Langfristige Versorgung mit Speicherkomponenten
● Lebenslanges Monitoring
● Sicherheit vor äußeren Angriffen

Zertifizierbare Speicher
Für alle kritischen Bahnanwendungen (z. B. EDRs, Motorsteuerungen und Bedienpulte) sind zertifizierbare Speicher eine der wichtigsten Anforderungen. Zertifizierbare Speicher, die von den Behörden zugelassen werden können, geben sowohl den Infrastrukturanbietern als auch den Zugherstellern die Möglichkeit, sicherzustellen, dass ihre Geräte für die Eisenbahninfrastruktur und alle Eisenbahnunternehmen zugelassen, sicher und geschützt sind. Aus diesem Grund sollte die Auswahl der elektronischen Komponenten, aus denen ein bestimmtes Speichergerät besteht, zertifiziert und von hoher Qualität sein.

Langfristige Versorgung mit Speicherkomponenten
Bei der Eisenbahninfrastruktur sind die meisten Systeme mehr als 10 Jahre lang im Einsatz. Daher ist ein wichtiger Aspekt der Datenspeicherung für Eisenbahnanwendungen die Langlebigkeit. Nur wenn der langfristige Zugang zu wichtigen Komponenten gewährleistet ist, können die Eisenbahnunternehmen während der gesamten Lebensdauer des Systems mit der erforderlichen Wartung Schritt halten.

Eine langfristige Versorgung mit Komponenten ist daher von entscheidender Bedeutung für den langfristigen Erhalt der Infrastruktur. Letztlich sind die Eisenbahnunternehmen nicht nur auf Spitzentechnologie angewiesen, sondern auch auf einen angemessenen Kundendienst, der während der gesamten Lebensdauer des Systems zuverlässig bleibt.

Lebenslanges Monitoring
Ein auf Langlebigkeit ausgelegter Speicher benötigt SMART-Technologie zum Monitoring der Lebensdauer des Systems, um die Qualität zu gewährleisten. Während der EDR das Verhalten der Züge überwacht, kann der richtige, in ein Speichersystem integrierte NAND-Flash-Controller die Lebensdauer des Speichers, des "NAND-Flash", durch die SMART-Technologie (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) überwachen.

Flash-Controller mit SMART-Technologie überwachen die Lebensdauer des NAND-Flash-Geräts anhand verschiedener Attribute. So können beispielsweise Reserveblöcke, Löschvorgänge, die Gesamtzahl der Lesevorgänge und ECC-Fehler gezählt und die Lebensdauer genau abgeschätzt werden.

Dieses Monitoring liefert Informationen über den Gesundheitszustand und die Lebensdauer des NAND-Flashs in einem Speichergerät und ermöglicht es den Verantwortlichen, den Überblick über ihre Operationen zu behalten und den bestmöglichen Zeitpunkt für den Austausch eines Speichergeräts in einem bestimmten System (z. B. EDR) zu ermitteln, bevor der NAND-Flash unweigerlich sein Verfallsdatum erreicht.

Sicherheit vor äußeren Angriffen
Es versteht sich von selbst, dass die Sicherheit vor äußeren Angriffen für alle elektronischen Bahnanwendungen von größter Bedeutung ist. Nur mit einer zuverlässigen und sicheren Datenspeicherung können Unternehmen die Züge, die Fahrgäste, die Güter und die Lieferkette schützen.

So hilft beispielsweise eine robuste Datenspeicherung, den unbefugten Zugriff auf Daten zu verhindern. Durch die Abschirmung unternehmenskritischer Daten vor Außenstehenden sorgt die sichere Datenspeicherung dafür, dass Hacker die Ausrüstung eines Zuges oder sensible Daten weder manipulieren noch bedrohen können.

Wie Flash-Speicher die Datensicherheit bietet, die Züge brauchen
Bahnanwendungen stellen hohe Anforderungen an eine zuverlässige, robuste und sichere Datenspeicherung. Daher suchen Lokomotiven Hersteller und Infrastrukturanbieter nach Lösungen, auf die sie sich bei der Bereitstellung bewährter und sicherer Bordelektronik verlassen können. Flash-Speicher sind ideal geeignet, um die robuste, zuverlässige und widerstandsfähige Datensicherheit zu bieten, die Bahnanwendungen benötigen.

Es gibt viele Gründe, warum Flash-Speicher ideal für Anwendungen wie EDRs, Armaturenbretter und Sicherheitsinstrumente sind. Zum einen ist der Flash-Speicher permanent. Außerdem sind Flash-Speicher im Gegensatz zu anderen Speichermedien wie Festplattenlaufwerken (HDD) unempfindlich gegenüber mechanischen Stößen oder magnetischen Feldern, welche beide in der Bahnindustrie häufig vorkommen.

Die Rolle des Flash-Controllers in elektronischen Bahnanwendungen
Letztendlich hängt die Fähigkeit eines NAND-Flash-basierten Speichersystems, eine zuverlässige Datenspeicherung zu gewährleisten, von der Qualität des verwendeten Flash-Controllers ab. Deshalb ist die Wahl des richtigen Flash-Controllers entscheidend für den Gesamterfolg des Speichersystemdesigns. Um eine qualitativ hochwertige Datenspeicherung für Bahnanwendungen zu erhalten, benötigen Sie einen High-End-Flash-Controller.

Durch die Verwaltung und Optimierung der Lebensdauer des von Natur aus unzuverlässigen NAND-Flashs sind Flash-Controller das Gehirn eines jeden Speichersystems und der Schlüssel zu dessen Verhalten und Zuverlässigkeit.

Je nach den Anforderungen des Gesamtsystems können Controller und die zugehörige Firmware im Hinblick auf Kosten, Leistung oder Zuverlässigkeit optimiert werden. Bei der Auswahl eines Speichergeräts oder der Entwicklung des Speichers für ein bestimmtes System sollten Unternehmen daher wissen, welcher Flash-Controller implementiert ist, welche Funktionen er bietet und wie er optimiert wurde, um den ausgewählten NAND-Flash bestmöglich zu unterstützen.

Diejenigen, die ein Speichersystem entwerfen, sollten auch die Verwendung eines Flash-Controllers in Betracht ziehen, der einen erweiterten Schutz gegen unerwartete Stromausfälle bietet. Dies ist immer eine wichtige Funktion für Speichersysteme, und ganz besonders wichtig für die Bahnindustrie. Ein High-End-Flash-Controller kann zum Beispiel die Versorgungsspannung überwachen. Fällt sie unter einen kritischen Schwellenwert, werden alle anstehenden Daten sofort in den NAND-Flash geschrieben und gesichert. Für EDRs und andere sicherheitskritische Bahnanwendungen ist diese Funktion von entscheidender Bedeutung, da sie sicherstellt, dass kritische Daten immer geschützt sind, selbst unter extremen Stressbedingungen.

Ein zuverlässiger Partner für die Datenspeicherung der Bahn
Letztendlich beginnt die Gewährleistung einer zuverlässigen Speicherung für Bahnanwendungen damit, einen vertrauenswürdigen und kompetenten Partner zu finden. Da die Eisenbahninfrastruktur einzigartige Herausforderungen in elektrischer, mechanischer und thermischer Hinsicht stellt, können nur robuste, stromausfallsichere Lösungen, welche die höchste Datenspeicherung bieten, die anspruchsvollen Anforderungen dieser Branche erfüllen.

Die NAND-Flash-Controller von Hyperstone wurden speziell entwickelt, um diese industriellen Anforderungen vollständig zu erfüllen. Sicher, zuverlässig und stromsparend, sind sie eine sichere, schlüsselfertige Lösung für Bahnanwendungen mit Verschlüsselung, sowie der Möglichkeit, kundenspezifische Firmware-Erweiterungen und zusätzliche Sicherheitsfunktionen über die API den Anwendungen eines Unternehmens der Bahnindustrie hinzuzufügen.

Eine zuverlässige Datenspeicherung ist der Schlüssel zum Erfolg elektronischer Bahnanwendungen und damit zur Sicherheit der Bahninfrastruktur und der gesamten Lieferkette – und das alles beginnt mit der Wahl des richtigen Flash-Controllers.

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