Nahtlose Verbindung von digitaler Welt und persönlicher Mobilität

Biometrische Authentifizierung, Fahren mit dem iPad, Einparken auf Knopfdruck, Werkstattprozesse der Zukunft – und das bei maximaler Datensicherheit: All das zeigte ein IAV-Demonstrationsfahrzeug während der CES 2018. Auf dem IAV-Messestand konnten die Besucher neue Funktionen bei einer Fahrt auf einem Parcours live erleben – ein Angebot, das bei Experten und Medienvertretern bestens ankam.

Das Gesicht als Schlüssel zum Fahrzeug: Mit dieser Innovation begann für die Besucher des IAV-Messestandes in Las Vegas ihre Reise in die Zukunft der Mobilität. Wer in das bereitgestellte Demonstrationsfahrzeug einsteigen wollte, brauchte dafür weder einen mechanischen Türöffner noch ein Funksystem. Denn dank einer App von IAV genügte ein Smartphone, um Zutritt zum Fahrzeug zu bekommen. „Wenn es sich nur noch wenige Meter vom Auto entfernt befindet, erkennt das Mobiltelefon über Bluetooth, dass sich sein Besitzer dem Fahrzeug nähert“, erklärt Carsten Rinka, Bereichsleiter Vertrieb bei IAV. „Daraufhin öffnet sich in unserer App ein Fenster, in das der Fahrer hineinschauen muss. Wird er über die Gesichtserkennung als zutrittsberechtigt bestätigt, öffnet sich das Fahrzeug für ihn.“

Neben der reinen Zutrittsberechtigung lassen sich noch weitere Funktionen an den Authentifizierungsprozess koppeln. „Dazu gehören beispielsweise persönliche Fahrwerkseinstellungen oder die Sitzposition, die Wahl des Lieblingsradiosenders oder die Wohlfühltemperatur“, so Rinka. „Das Fahrzeug stellt sich direkt auf den erkannten Fahrer ein und ermöglicht von Beginn an ein Mehr an Komfort.“ Und nicht nur das: Je nach erkanntem Nutzer kann das System auch unterschiedliche Berechtigungen vergeben. Dem Postboten könnte es zum Beispiel erlauben, den Kofferraum zu öffnen und dort ein Paket abzulegen. Einem Werkstattmitarbeiter könnte es den Zugriff auf alle relevanten Fahrzeugbereiche ermöglichen, ohne dass er den Motor starten kann. Auch für Carsharing-Anbieter und Versicherungen ist die biometrische Authentifizierung hochinteressant, weil sich damit der Kreis der zutrittsberechtigten Personen beschränken und kontrollieren lässt.

IAV hat die Gesichtserkennung gemeinsam mit dem Partner FaceTec aus Summerlin, Nevada entwickelt. „Von FaceTec stammt die biometrische Software, auf deren Basis wir unsere App entwickelt haben“, sagt Rinka. „Wir gehen davon aus, dass diese Lösung in Zukunft den Fahrzeugschlüssel komplett ersetzen kann.“ Das sahen auch viele Messebesucher in Las Vegas so: Bei unzähligen Versuchsfahrten während der CES erwies sich die biometrische Authentifizierung als höchst zuverlässige und komfortable Lösung für die Zutrittskontrolle – entsprechend positiv war das Feedback von Experten und Medienvertretern.

Sobald die Messebesucher im IAV-Demonstrationsfahrzeug Platz genommen und ihre Fahrt über den Parcours begonnen hatten, stand ihnen über LTE das mobile Internet zur Verfügung – und damit zahllose Möglichkeiten für Entertainment oder Kommunikation. Diese Vernetzung mit der Außenwelt stellt die Entwickler allerdings vor einige Herausforderungen. „Wir benötigen digitale Schutzmaßnahmen, um fünf wesentliche Ziele zu erreichen: die Integrität, die Authentizität, die Verfügbarkeit, die Vertraulichkeit und die Verbindlichkeit der Daten“, so Rinka. „Das gilt für die Datenübertragung innerhalb des Fahrzeugs als auch vom Fahrzeug zur Umwelt.“

Für maximale Datensicherheit im CES-Demonstrationsfahrzeug sorgte das Universalsteuergerät IAV Dragoon. Über dieses „Security Gateway“ war das Auto mit dem Internet der Dinge sowie der IAV-Cloud verbunden. Das integrierte WLAN inklusive aktueller Sicherheitsstandards garantierten, dass das Fahrzeug sicher mit seiner Umwelt kommunizierte.

Zudem konnten die Messebesucher selbst über ein Tablet einen Hackerangriff auf das Fahrzeug starten und live beobachten, wie das „Security Defense Center“ die Attacke aufzeichnete. Die Detektion erfolgte mit Hilfe der Karamba Carwall, einer Sicherheits-Software vom IAV-Partner Karamba Security, einem israelischen Unternehmen, das sich auf automotive Security spezialisiert hat. Ohne diesen Schutzmechanismus wäre das Steuergerät kompromittiert worden und als Folge abgestürzt.

Das Security Defense Center vereint drei Schwerpunkte in einem: Das Monitoring Center ermöglicht die permanente Überwachung von Fahrzeugen. Im Analysis Center können Sicherheitsschwachstellen detektiert und ausgewertet werden. Mittels Development Center können Software-Updates „Over the Air“ ausgespielt werden.

Eine der Funktionen, auf die man via WLAN und mobilem Endgerät zugreifen konnte, war „Remote Control“. Dahinter verbirgt sich die Fernsteuerung des Fahrzeugs über ein iPad. „Auf dem Display sieht der Nutzer verschiedene Symbole: Links sind ein Brems- und ein Gaspedal abgebildet, so dass man mit dem linken Daumen bremsen und beschleunigen kann“, erläutert Rinka. „Rechts ist ein Lenkrad abgebildet, das sich mit dem rechten Daumen bedienen lässt. Außerdem gibt es noch Knöpfe für die Auswahl der Gänge P, R, N und D. Zudem wird die Liveposition des Fahrzeugs via GPS-Ortung auf einer Karte ange- zeigt.“

Erstmals zu sehen war das automatische Einparken des Fahrzeugs, das die Messebesucher gegen Ende ihrer Fahrt mit dem IAV-Demonstrationsfahrzeug testen konnten. Dazu genügte ein Druck auf einen Button auf dem iPad-Display – und schon konnten sie zusehen, wie das Auto vollautomatisch eine Parklücke ansteuerte.

Mit dem automatischen Einparken war die Tour aber noch nicht vorbei: Während der Fahrt auf dem Rundkurs meldete das Fahrzeug ein Problem mit dem Kühlmittelstand, sodass der Besuch einer Werkstatt nötig wurde, die provisorisch auf der Messe angedeutet wurde.

„Der Fahrer wird durch die Cloudvernetzung zwischen Fahrzeug, Werkstatt und App stets auf dem Laufenden gehalten“, so Rinka. Interaktive, transparente Reparaturprozesse werden durch automatische, auf Basis prädiktiver Diagnose erzeugter Serviceprodukte komplementär ergänzt und neue Technologien in der Werkstatt gezeigt: Gemeinsam mit dem Partner Arvato wurde ein Augmented Reality gestützter Reparaturvorgang demonstriert, bei dem die Messebesucher selbst in die Rolle der Werkstattmitarbeiter schlüpfen konnten. Ein weiteres Mehr an Service wird noch aufgezeigt: „In Zukunft könnten autonome Fahrzeuge selbstständig zur Werkstatt fahren und nach der Reparatur wieder repariert zu ihrem Besitzer zurückkehren“, so Rinka.

Nach rund 20 Minuten war die Reise in die Mobilität der Zukunft für die Messebesucher vorbei. Vom Öffnen des Fahrzeugs via Gesichtserkennung über den sicheren mobilen Zugriff aufs Internet und „Drive by Wire“ bis hin zum vollautomatischen Einparken via iPad und der fahrerlosen Fahrt in die Werkstatt: In Las Vegas zeigte IAV, wie die Fahrzeuge in Zukunft die digitale Welt nahtlos mit der persönlichen Mobilität ihrer Nutzer verbinden werden.

Warum sollen sich Fahrzeuge künftig nicht ebenso wie Smartphones um neue Funktionen erweitern lassen? Und warum sollen die Passagiere vor jeder Fahrt aufs Neue ihre Vorlieben hinsichtlich Klimatisierung einstellen müssen? Fragen, auf die IAV auf der CES eine klare Antwort gegeben hat: Ein Demonstrationsfahrzeug mit der IAV-Entwicklung „Up-to- date. Up to You.“ sowie einer intelligenten Klimaregelung zur individuellen Behaglichkeit bewies, dass Flexibilität und Personalisierung schon bald in Serie gehen können.

Mittlerweile sind fast alle aktuellen Fahrzeugmodelle mit dem Internet verbunden – aber noch immer vermissen viele Nutzer liebgewonnene Funktionen, die bei anderen Geräten für das Internet of Things (IoT) seit langer Zeit ganz selbstverständlich sind. Dazu gehören zum Beispiel regelmäßige Updates und Bug-Fixes, Erweiterungen des Funktionsumfangs, Anpassungen an die individuellen Bedürfnisse und die nahtlose Integration in das eigene digitale Ökosystem.

Aus diesem Grund hat IAV „Up-to-date. Up to You.“ entwickelt und auf der CES in Las Vegas präsentiert. In einem IAV-Demonstrationsfahrzeug konnten die Messebesucher erleben, wie sich die Flexibilität und Individualisierung moderner Fahrzeugarchitekturen erweitern lässt. Anhand geeigneter End-to-End-Funktionen, wie zum Beispiel Fahrprofilauswahl, wurde illustriert, wie mithilfe serviceorientierter Architekturen regelmäßige Updates und Bug-Fixes, Erweiterungen des Funktionsumfangs über den Lebenszyklus, Anpassungen an die individuellen Bedürfnisse und die Integration in das nutzerzentrierte digitale Ökosystem realisiert werden können.

Voraussetzung für das hohe Maß an Flexibilität sind serviceorientierte Architekturen (SOA). „Sie setzen konsequent auf offene Standards – mit dem Ziel, die Flexibilität zu erhöhen und die Entwicklungskomplexität an den Schnittstellen zu reduzieren“, erläutert Rinka. „Die innerhalb der Fahrzeuge vorherrschende enge Kopplung von Funktion und Hardwarearchitektur ermöglicht zwar eine sehr effiziente Funktionsumsetzung, bietet jedoch nur geringe Flexibilität.“ Künftige Architekturen werden sich im Spannungsfeld beider Anforderungen bewegen und müssen eine ganzheitliche Lösung realisieren. „Auf Basis der Erfahrung mit klassischen und serviceorientierten Ansätzen entwickeln wir Architekturkonzepte für die Integration von Automotive und IT im Internet of Things“, sagt Rinka.

Der Wunsch des Nutzers nach einem individuellen Fahrerlebnis lässt sich ebenfalls mit Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz erfüllen. So kann beispielsweise durch die Analyse seines Verhaltens während der Fahrt eine weitere Personalisierung erreicht werden: Das Fahrzeug antizipiert dabei einen Wunsch des Nutzers und schlägt konkrete Aktionen vor – beispielsweise den Wechsel der Fahrprofileinstellung – oder führt sie sogar selbstständig durch.

Das CES-Demonstrationsfahrzeug zeigte den Messebesuchern noch eine weitere Möglichkeit, ihr Fahrerlebnis zu personalisieren: Vor Antritt der Fahrt konnten sie ein individuelles „Behaglichkeitsprofil“ einstellen, das in der Cloud gespeichert wurde und dadurch dauerhaft sowie fahrzeugübergreifend zur Verfügung steht. Im nächsten Schritt wurde eine geplante Route auf einem iPad ausgewählt. Daraufhin erhielten die Besucher Kleidungsempfehlungen und wurden im Fahrzeug von der gewünschten „Wohlfühlatmosphäre“ begrüßt. Damit will IAV die umständliche Bedienung der Klimaanlage langfristig überflüssig machen: Nachdem das System die Vorlieben jedes Nutzers gespeichert hat, und nach einer Lernperiode, in der es sich den neuen Nutzerangaben kontinuierlich anpasst, sorgt es danach ganz automatisch für das perfekte Klima im Innenraum. Dies geschieht – auch zusätzlich – mit Hilfe aktueller Wetterdaten und unter Berücksichtigung der Kleidung der Insassen.

„Die vielen Besucher unseres Messestandes waren beeindruckt von den neuen Möglichkeiten der Flexibilisierung und Personalisierung“, so Rinka. „Besonders gut kam an, dass wir das Fahrzeug zunehmend in das gesamte digitale Ökosystem der Nutzer integrieren und damit die Domänen Automotive und IT endlich nahtlos miteinander verbinden.“