Original-App

Die Original-App ist die Smartphone-App des Herstellers Carrera, mit der Carrera HYBRID-Autos per Bluetooth Low Energy gesteuert werden. Zum System gehört optional ein Controller, in den das Handy eingeklemmt wird und der echte Tasten statt Bildschirmtasten bietet. Für OmegaSim ist die Original-App vor allem eine Messquelle: Das Funkprotokoll, das OmegaSim spricht, wurde aus Mitschnitten des Funkverkehrs zwischen Original-App und Auto rekonstruiert, und die selbst gefahrenen Gegner der Original-App dienen als Maßstab für OmegaSims eigene NPCs. Dieser Artikel fasst zusammen, was die Dokumentation und der Quelltext von OmegaSim über die Original-App belegen. Bedienung, Menüs und Versionsstände der Original-App selbst sind dort nicht beschrieben und fehlen deshalb auch hier.

Punkt	Stand	Beleg
Hersteller	Carrera	–
Rolle für OmegaSim	Vorlage des Protokolls, Referenz für NPC-Verhalten	CARRERA_HYBRID.md, Doku-Reiter
Mitschnitte	HCI-Snoop-Aufzeichnungen vom 13. bis 21.08.2026	nur lokal; per .gitignore vom Repository ausgeschlossen, Auswertung mit tools/parse_btsnoop.py
Sendetakt der Original-App	im Mitschnitt vom 13.08.2026 Median 52 ms	lokale Auswertung des Mitschnitts
Befehlsform	20 Byte, 0xAF, CRC-8	identisch mit OmegaSim
Betriebsarten im Mitschnitt	gesteuertes Auto, selbst gefahrene Gegner, Leitplanken-Modus	Bytes 10, 14, 15, 16–18
Verhältnis zu OmegaSim	unabhängig; OmegaSim ist keine Erweiterung der Original-App	–

Android kann den gesamten Bluetooth-Verkehr eines Handys in eine Datei schreiben („HCI-Snoop-Protokoll“, in den Entwickleroptionen). HCI (Host Controller Interface) ist die Stelle, an der das Betriebssystem mit dem Funkchip spricht; ein Mitschnitt enthält deshalb jedes Paket, das die App ans Auto schreibt, und jede Meldung, die zurückkommt, jeweils mit Zeitstempel. OmegaSim wertet solche Dateien mit tools/parse_btsnoop.py aus. Die Mitschnitte selbst werden ausdrücklich nirgends hochgeladen: Sie enthalten Geräteadressen und den vollständigen Funkverkehr des Telefons, deshalb schließt .gitignore sie aus. Eine Zeile der Auswertung sieht so aus:

[341.6ms] PHONE->CAR WriteCommand handle=0x0011 uuid=6e400002-… value=af0000000000df00800060000100820400000033 len=20

WriteCommand heißt: Schreiben ohne Antwort. handle ist die Kurznummer, unter der das Merkmal in dieser Verbindung angesprochen wird, value der Inhalt als Folge von Hexadezimalzahlen (je zwei Zeichen ein Byte).

Weil der Hersteller das Protokoll nicht veröffentlicht, wird es durch Reverse Engineering erschlossen: Man beobachtet, was die Original-App bei bekannten Handlungen sendet (Licht an, Bremse, Leitplanken-Modus), sucht das Byte, das sich dabei ändert, und prüft die Deutung am Auto. Ein starker Beleg ist, wenn eine eigene Rechnung aufgezeichnete Werte exakt trifft, etwa die Prüfsumme (siehe Carrera HYBRID#Prüfsumme (CRC-8)).

Einige Befunde unten sind statistisch. Median: der mittlere Wert einer sortierten Reihe. Varianz: mittlere quadrierte Abweichung vom Mittelwert, ein Maß für Streuung. Erklärter Anteil: wie viel der Streuung verschwindet, wenn man eine Größe (hier die Streckenposition) kennt. Korrelation r: Zusammenhang zweier Größen zwischen −1 und +1.

OmegaSim und die Original-App können nicht gleichzeitig dasselbe Auto steuern: Ein verbundenes Auto wirbt nicht mehr und ist für das andere Programm unsichtbar.

1. Zum Wechseln von OmegaSim zur Original-App in OmegaSim Garage → Alle trennen wählen, dann die Original-App öffnen.
2. Zum Wechseln zurück die Original-App schließen oder dort trennen; ein Auto, das noch hell leuchtet, ist womöglich noch verbunden (siehe Keine Reaktion des Fahrzeugs).
3. Firmware-Updates des Herstellers laufen nur über die Original-App (siehe Firmware). Nach einem Update in OmegaSim prüfen, ob Streckencodes noch ankommen.
4. Wer selbst Mitschnitte beitragen möchte: HCI-Snoop in den Android-Entwickleroptionen einschalten, mit der Original-App fahren, die Datei sichern und mit Datum und Handlung (z. B. „Licht aus, an, Bremse“) melden, siehe Mitmachen.

Die Original-App hat in OmegaSim keine eigenen Einstellungen. Einige Optionen von OmegaSim bilden Verhalten der Original-App nach:

Name in OmegaSim	Bereich/Werte	Standard	Bezug zur Original-App	Interner Schlüssel/ID
Leseart (FAHREN → Strecke)	Auf der Bahn / Ausdruck	Auf der Bahn	entspricht den Stellungen „Auf der Bahn“ und „Ohne Bahn“ der Original-App	trackMode
Rückwärtsgang mit Gas und Bremse (Optionen → Steuerung, experimentell)	an/aus, Regler für Pedalweg, Haltezeit, Tempogrenze, Ausrollzeit	aus	„wie am Original-Controller“	Abschnitt in 00-index.head.html, PR #5
NPC-Leitplanken-Modus	fest an	an	NPC-Pakete wie die Gegner der Original-App (Byte 10 0x20, Byte 15 0x0C, Vorausblick)	ghostCfg.railMode, AUTO_MODE
NPC-Linie / Spuren / Versatz	Prozentregler	70 / 50 / 50 %	Vorgabe liegt beim ruhigeren der beiden Original-Gegner (siehe unten)	NPC-Optionen

Datum	Inhalt	Wichtigster Befund
13.08.2026	erste Aufzeichnung, 2663 HCI-Datensätze, 670 Meldungen und 671 Befehle	Rahmenform, GATT-Aufbau, Leerlaufpaket mit Prüfsumme 0x33
16.–21.08.2026	mehrere Fahrten auf der Bahn	Tempo-Eichung: Gasbytes 43/50/56 brauchen 0,86/0,74/0,63 s je 43-cm-Gerade
19.08.2026	Licht aus, an, Bremse	Byte-14-Zustände 0x80, 0x82, 0x83; Bremslicht = Bit 0
20.08.2026	Leitplanken-Modus, handgefahren, 67 s Verkehr zum Auto	Byte 14 Bit 5 und Vorausblick in Bytes 16–18
21.08.2026	Rennen auf der Strecke „az2108“ mit drei Autos, 16 Runden	Gegner-Regler der Original-App, Ziellinien-Bit, Code 0x03 = Linkskurve
26.08.2026	Versuch mit gedrucktem Muster	Muster nur in „Ohne Bahn“ erkannt

Die 2755 s Dateispanne des Mitschnitts vom 20.08. gehören zum gesamten Bluetooth-Verkehr des Handys; zum Auto liefen davon 67 s.

Die Original-App schreibt einen Befehl von 20 Byte auf das Nordic-UART-Merkmal (im Mitschnitt Handle 0x11) als „Write Command“, also ohne Antwort. Byte für Byte, wie in den Mitschnitten beobachtet:

Byte	Gesteuertes Auto	Selbst gefahrene Gegner	Leitplanken-Modus (von Hand)	Bedeutung
0	0xAF	0xAF	0xAF	Rahmenkennung
1–5	0x00	0x00	0x00	ungenutzt
6	0xDF ± Gas	vom App-Regler	± Gas	Gas, Neutral 0xDF
7	Lenkung	vom App-Regler	Lenkung	−127 … +127
8	0x80	0x80	0x80	nach seVen: Fahrstil
9	in den Mitschnitten teils unabhängig von Byte 7 (OmegaSim kopiert Byte 7 hinein)			offen
10	0x60	0x20	0x30	Betriebsart
12	0x01	0x01	0x01	nach seVen: Hersteller
14	z. B. 0x80/0x82/0x83 (Ohne Bahn) oder 0x02/0x22/0x42/0x62	Bahn-Bit gesetzt	ab 37,8 s 0x22 statt 0x02	Licht (Bits 0, 1) und Leseart (Bit 5, Bit 7)
15	0x04	0x0C oder 0x0E	–	Betriebsart; Bit 1 folgt dem Gas
16–18	00 00 00 (in einem Mitschnitt 01 04 04)	Vorausblick	Vorausblick, ab 37,8 s	Typen der nächsten drei Teile
19	CRC-8	CRC-8	CRC-8	Prüfsumme

Die Werte 0x80, 0x82 und 0x83 in Byte 14 stammen aus einer Sitzung in der Stellung „Ohne Bahn“: Das gesetzte Bit 7 ist dort die Leseart, nicht ein Teil des Lichts. OmegaSim hielt Bit 7 eine Zeit lang für einen „Licht-Grundwert“ und sendete es immer mit; das kostete zwölf Aufzeichnungen ohne eine einzige Streckenlesung^[1].

Bei Byte 15 der Gegner folgt Bit 1 dem Gas und nicht dem Modus: In Paketen mit gesetztem Bit 1 war in 100 % Gas gegeben, ohne das Bit in 69,8 %. OmegaSim bildet deshalb nur 0x0C nach^[2].

Als OmegaSim in sieben Fahrten keinen einzigen Streckencode bekam, der Mitschnitt der Original-App aber voll davon war, wurde verglichen, was die Original-App sendet und OmegaSim nie: Byte 10 = 0x20, Byte 14 mit gelöschtem Bit 7 und gesetzten oberen Bits (0x02, 0x22, 0x42, 0x62), Bytes 16–18 = 01 04 04 und ein von Byte 7 unabhängiges Byte 9. Der Prüfstand „Mustererkennung: Paketvarianten testen“ (Entwickler) sendet jede Variante einzeln mit gültiger CRC-8 und zählt, ob Byte 12 den Wert 0xFF verlässt^[3]. Die Antwort war Byte 14: Bit 7 schaltet auf die Leseart für gedruckte Muster um.

Im Mitschnitt vom 20.08.2026 ging Byte 14 bei 37,8 s von 0x02 auf 0x22 und blieb so; im selben Paket wurden die Bytes 16–18 erstmals belegt. 552 Pakete, beide Merkmale auf die Millisekunde gleichzeitig, und in keinem anderen Mitschnitt vorhanden. Daraus folgt^[4]:

• Bit 5 von Byte 14 schaltet den Modus ein, in dem sich das Auto selbst auf der Bahn hält.
• Bytes 16–18 sind die Typen der nächsten drei Teile, ein Schiebefenster über die vorher erfasste Strecke. Es rückte bei 38,6 s, 45,0 s und 47,7 s weiter, genau bei den gemeldeten Codewechseln.
• Alle neun beobachteten Fenster waren aufeinanderfolgende Dreiergruppen eines einzigen Rings (Start, Kurve, Kurve, Gerade, Gerade, Kurve); zufällig wäre das mit 1,3·10⁻⁶ zu erwarten.
• Die Querregelung geschieht im Auto. Das Protokoll enthält keine Meldung der Querlage, und bei 14,6 Meldungen je Sekunde (Median 69 ms) könnte die App gar nicht schnell genug nachregeln.

Dasselbe Bit 5 ist die Leseart „Auf der Bahn“, die OmegaSim ab Werk sendet.

Im Rennen vom 21.08.2026 stand das gesteuerte Auto (ein Gamepad war nicht verbunden), und die zwei übrigen fuhr die App selbst. Deren Schreibpakete sind damit die Ausgabe des Original-Reglers, nicht die eines Daumens. Gemessen:

Kennzahl	Gegner 0x201	Gegner 0x202	zum Vergleich: handgefahren
verschiedene Lenkwerte	119 bis 126 (beide)		fast nur ±127 (196 von 235 Befehlen)
Anteil Vollausschlag	2,7 bis 3,6 % (beide)		83 %
mittlerer Lenkbetrag (von 127)	32,2	47,3	–
Reststreuung der Lenkung bei bekannter Position (Kachelindex, Phase)	21,7	39,2	–
Streuung ohne Positionswissen	56,7	58,6	–
erklärter Anteil	85 %	55 %	–
Rundenzeit nach der Anfangsphase	7,07 bis 7,31 s, Median 0,03 s auseinander		–

Die erklärten Anteile folgen aus der Varianz: 1 − (21,7 / 56,7)² = 1 − 0,146 = 0,85, und 1 − (39,2 / 58,6)² = 1 − 0,447 = 0,55. Die Original-App fährt ihre Gegner also weitgehend als Vorsteuerung aus der Streckenposition: Kachelindex (aus dem Zähler in Byte 11) und Phase innerhalb des Teils. Eine Rückmeldung zur Querlage hat sie so wenig wie OmegaSim. Der zweite Gegner war stärker in Zweikämpfe verwickelt; im Rest steckt das gegenseitige Reagieren^[5].

Aus Kachelzähler und Start-Kachel rekonstruiert ergab das Rennen 16 Runden je Gegner. Die Strecke „az2108“ ist 11 Teile lang (S R2 G2 R3 L R2); das einzelne 0x03 je Runde sitzt genau an der einzigen Linkskurve. So wurde 0x03 als Linkskurve bestimmt.

In den Meldungen des Rennens fiel Byte 15 Bit 3 auf, weil es mit dem nächsten Lenkbefehl der App korrelierte (r = −0,40 und −0,32, der stärkste Wert aller 19 Meldebytes). Es ist aber kein Signal „Auto am Bahnrand“: Die Blöcke sind fast gleich lang (Median 0,91 und 0,94 s, 10.–90. Perzentil 0,84–1,01 s), es gibt 17 Blöcke bei 16 Runden, und jeder beginnt auf Kachelindex 0 mit Code 0x01. Es ist das Ziellinien-Zeitglied der Firmware; die Korrelation war ein Ortsartefakt, weil die App an derselben Stelle der Strecke immer ähnlich lenkt.

• Streckenkarten: Die Breite der Randstreifen im Editor von OmegaSim, 9,5 % der Fahrbahnbreite, ist aus drei Screenshots der Streckenkarten der Original-App ausgemessen (5488 Messpaare, Quartile 0,081 bis 0,112)^[6]. Die Editor-Hilfe nennt dieselbe Zahl im Satz über die Boxengasse. Der Editor von OmegaSim enthält nach eigener Angabe alle Teiletypen der Original-App.
• Rückwärtsgang: Am Original-Controller fährt das Auto rückwärts, wenn im Stand Gas und Bremse zugleich gedrückt sind. OmegaSim bietet das als experimentelle Option (siehe Fahrverhalten).
• Mehrspieler: Laut Hersteller können mehrere Spieler gleichzeitig fahren, jedes Handy mit seinem eigenen Auto. Dass die Handys dafür untereinander WLAN nutzen, ist vermutet, nicht belegt.
• Latenz: Ein Nutzer meldete, auch die Original-App habe eine kleine merkbare Verzögerung. Gemessen ist das nicht.

	Original-App	OmegaSim
Herkunft	Hersteller	unabhängiges Freizeitprojekt, MIT-Lizenz
Plattform	Smartphone-App	Browser (Chrome, Edge) und Android-App
Fahrmodell	nicht offengelegt	eigenes Modell, das Gas- und Lenkwert formt (siehe Fahrverhalten)
Sendetakt	im Mitschnitt Median 52 ms	fest 45 ms
Mehrere Spieler	je Spieler ein Handy	bis zu drei Spieler an einem Gerät oder WLAN-Mehrspieler
Gegner	selbst gefahrene Gegner, Vorsteuerung aus der Position	NPCs, ebenfalls Vorsteuerung; Safety Car und Reinigungswagen
Firmware-Updates	ja	nein

Aus dem Mitschnitt vom 13.08.2026: af 00 00 00 00 00 df 00 80 00 60 00 01 00 82 04 00 00 00 33.

1. Byte 0 0xAF: Rahmenkennung.
2. Byte 6 0xDF = 223: Gas neutral (Δ = 0).
3. Byte 7 und 9 0x00: Lenkung gerade.
4. Byte 10 0x60, Byte 15 0x04: gesteuertes Auto.
5. Byte 14 0x82 = 1000 0010: Bit 7 (Ohne Bahn) und Bit 1 (Scheinwerfer an).
6. Byte 19 0x33: CRC-8 über Byte 0–18; OmegaSim rechnet denselben Wert nach.

Gegner 0x201: Standardabweichung der Lenkung über das ganze Rennen 56,7 Lenkschritte. Kennt man Kachelindex und Phase, bleiben im Mittel 21,7. Varianzen sind Quadrate: 56,7² = 3215, 21,7² = 471. Erklärt: (3215 − 471) / 3215 = 0,85, also 85 %.

Gemessen über 600 Takte mit OMEGA_TEST.ghostDriveProbe(): OmegaSims NPC in der Vorgabe (Linie / Spuren / Versatz 70 / 50 / 50 %) lenkt im Mittel 35,9 von 127, also zwischen den beiden Original-Gegnern (32,2 und 47,3) und nahe am ruhigeren. Bei 100 / 100 / 100 % sind es 50,3, bei 200 % 80,9 mit Spitzen am Anschlag^[7].

Handgefahren waren 196 von 235 Lenkbefehlen genau ±127: 196 / 235 = 83 %. Bei den Gegnern der App waren es 2,7 bis 3,6 %. Ein Mensch am Bildschirm-Joystick lenkt also fast nur zwischen den Endanschlägen („bang-bang“), der App-Regler fein abgestuft.

• Alle Befunde stammen aus Mitschnitten vom August 2026; eine neuere Original-App oder Firmware kann anders senden.
• Die Bedeutung der Bytes 8, 9, 10, 12 und 15 ist nur so weit bekannt, wie die beobachteten Werte reichen.
• Die Rückspiegelung von Positionsdaten in Bytes 16–18 im manuellen Profil (nach seVen) ist in OmegaSims Mitschnitten nicht belegt.
• Wie die Gegner der Original-App ihr Tempo regeln, lässt sich aus den Paketen nicht vollständig ablesen, weil das Auto kein Tempo meldet.
• Die Original-App und OmegaSim können ein Auto nicht gleichzeitig verbinden.

Version (OmegaSim)	Änderung mit Bezug zur Original-App
August 2026	Protokoll aus Mitschnitten der Original-App rekonstruiert
0.5.54	Spielerauto bekommt den Vorausblick wie die Gegner der Original-App
0.6.14	Codetabellen je Leseart, wie die zwei Stellungen der Original-App
0.9.37	Rundenzeit am Ziellinien-Bit, gegengeprüft an den Mitschnitten 13.–21.08.
0.9.39	Tempo-Eichung an den Geraden der Mitschnitte neu ausgewertet
1.1	Rückwärtsgang mit Gas und Bremse wie am Original-Controller (experimentell)

• Carrera HYBRID
• Firmware
• OmegaSim
• NPC-Fahrverhalten
• Strecke
• Strecken- und Raum-Editor
• Glossar

• src/20-protocol.js: TRACK_BIT_RAIL, TRACK_BIT_PRINT, probeOverride, buildCommandPacket()
• src/60-track.js: AUTO_MODE, RAIL_MODE, TILE_TYPE, TRACK_KERB_RATIO
• src/90-ghosts.js: ghostTilePhaseZeit(), ghostLookahead()
• src/70-race.js: ZIEL_SPERRE_BIT
• src/00-index.head.html: Doku-Reiter „Autonome Autos: was die Original-App wirklich sendet“
• tools/parse_btsnoop.py, tools/querlage_messen.py (die Mitschnitte selbst sind nicht im Repository)
• CARRERA_HYBRID.md

• Browserfassung, Android-App und Quellcode: Links auf der Hauptseite