Zelfrijdend, veilig en beveiligd

Het duurt nog even, maar ze komen er toch echt aan: autonoom rijdende auto’s. Gemak dient de mens, maar er rijzen vragen over de veiligheid. Veiligheid in het verkeer, en beveiliging van de technologie erachter. Wat kunnen we verwachten? ‘Uiteindelijk worden rijbewijzen gewoon verboden.’

Ze komen er aan, de voertuigen met een eigen willetje. Auto’s die zonder aandacht of ingrijpen van de mens hun weg in het verkeer vinden. Bussen die zelfs in het spitsuur de snelste route afleggen terwijl er geen chauffeur aanwezig is. Eng voor de passagiers? Mwah. Maar is het veilig?

Er is veel te doen over de veiligheid van zelfrijdende voertuigen. In de eerste plaats gaat het daarbij om de verkeersveiligheid. Gebeuren met zelfrijdende voertuigen echt minder ongelukken? Het idee is dat machines menselijk falen voorkomen. Met al die sensoren, algoritmes en geautomatiseerde communicatie met andere verkeersdeelnemers en -installaties is dit op termijn zeker het geval. Geen vermoeide, afgeleide of gewoon slecht rijdende menselijke chauffeurs, maar een systeem dat altijd alert is en in een fractie van een seconde weloverwogen beslissingen neemt: remmen, uitwijken of het gas er op?

Rijbewijzen verbieden

De maatschappelijke en economische voordelen zijn zo groot dat het er echt van gaat komen, meent Willem Strijbosch. Hij is hoofd Autonoom Rijden bij TomTom. ‘Uiteindelijk worden rijbewijzen gewoon verboden. 95 procent van de dodelijke ongelukken is te wijten aan menselijke fouten. Wij willen auto’s tienmaal veiliger maken dan door een mens bestuurd. Maar het duurt nog lang voordat we zover zijn.’ Op de schaal van 0 tot 5, waarbij 0 ‘gewone’ cruise control is en 5 volledig autonome besturing (zie kader), wordt voorlopig mondjesmaat geëxperimenteerd op niveau 4, vertelt hij.

Om de technologie te perfectioneren moeten volgens Strijbosch eerst nog veel meer situaties worden getest, bijvoorbeeld bij zware regenval. ‘Het is niet de vraag wanneer, maar wáár autonome voertuigen ingezet gaan worden. Sommige locaties lenen zich er beter voor dan andere, bijvoorbeeld op snelwegen. Maar vergis je niet: binnen een paar jaar is het mogelijk om op cruise control door een binnenstad te rijden.’

ADAS en HD

De progressie op het gebied van autonome voertuigen is sterk afhankelijk van sensordata, omgevingsdata en de verwerking daarvan. TomTom is voor autofabrikanten een belangrijke leverancier van gedetailleerde kaarten, verrijkt met actuele informatie afkomstig van gps-signalen en talloze databronnen. Strijbosch: ‘Wij zijn de Netflix van semi-autonoom rijden. We nemen sensordata in, verzamelen deze in de cloud, verwerken het tot eigen content en streamen het vervolgens naar voertuigen.’

Even los van de navigatiekastjes voor consumenten, onderscheidt TomTom twee kaartproducten: geïntegreerde kaarten voor rijhulpsystemen, waarmee chauffeurs veiliger, comfortabeler en efficiënter autorijden (ADAS – Advanced Driver Assistance Systems), en geïntegreerde hd-kaarten, die met zeer gedetailleerde omgevingsinformatie de basis vormen voor de systemen van zelfrijdende voertuigen. Hoewel TomTom laatstgenoemde kaarten al aan autofabrikanten levert, worden ze nog niet grootschalig ingezet. ‘Alles moet wel veilig zijn en dus wordt er vooral mee geëxperimenteerd’, aldus Strijbosch.

Het samenstellen en verwerken van zulke kaarten gaat gepaard met artificial intelligence (ai), vertelt hij. ‘Inmiddels beseffen we dat nog lang niet alles is uitgevonden. Daarom werken we sinds kort met de Universiteit van Amsterdam aan een ai-lab voor autonoom rijden. Wij schrijven opdrachten uit aan promovendi, die voor het onderzoek onze data gebruiken.’ De studie richt zich onder meer op automatische herkenning van objecten als verkeersborden, 3d-lokalisatie van voertuigen en de combinatie van lidar-, laser- en camerabeelden.

Systeembeveiliging

Bij de ontwikkeling van autonoom rijdende voertuigen speelt meer dan het hierboven omschreven aspect van verkeersveiligheid. Fabrikanten maken zich ook druk om de beveiliging van de systemen die het autonoom rijden mogelijk maken. Want zijn de auto’s wel goed beschermd tegen hackers? Als kwaadwillenden het systeem binnendringen, kunnen ze het stuur overnemen, de auto versnellen, afremmen en bijvoorbeeld de batterij van elektrische voertuigen ontladen. Ook zou het dan mogelijk zijn om persoonlijke gegevens te ontfutselen, zoals de locatiegeschiedenis.

Een complicerende factor is de onderlinge afhankelijkheid van de systemen. Autofabrikanten kunnen hun eigen producten dichttimmeren, maar de wagens zitten vol software en hardware van derden. Het gaat om een enorm landschap van toeleveranciers. Vaak ontbreken eenduidige cybersecurity-vereisten, waardoor kwetsbaarheden ontstaan. Daarbovenop komen ook de externe apps waarmee chauffeurs hun voertuig benaderen. Deze zijn ook te hacken en vormen zo een aanvullend risico.

Niet hypothetisch

Dat het hacken van voertuigen niet puur hypothetisch is, blijkt uit een recente studie door Upstream. Afgelopen jaar verdubbelde het aantal voertuig-gerelateerde cybersecurity-incidenten naar bijna honderddertig. Ongeveer de helft van de hacks was het werk van onderzoekers, de rest het werk van kwaadwillenden. 82 procent betrof een aanval op afstand, waarbij dus geen fysieke toegang tot het voertuig nodig is en de aanval overal ter wereld kan worden opgezet.

De hackers kwamen vooral binnen via het keyless toegangssysteem van de voertuigen, de backend servers waarop data van het voertuiggebruik staan en de mobiele apps waarmee autobezitters de prestaties van hun voertuig kunnen inzien. In een extreem geval namen de hackers een rijdend voertuig over en stuurden het de berm in. In andere gevallen werd het infotainmentsysteem gehackt, de startonderbreking gemanipuleerd of de motor uitgezet.

Systeembeveiliging is de belangrijkste uitdaging voor autofabrikanten, vertelt Blackberry-topman John Chen. ‘Het kan ongelukken, gewonden en doden tot gevolg hebben als hackers de systemen in de auto manipuleren. Bijvoorbeeld de cruise control software, waarmee ze kunnen remmen en sturen of dit juist verhinderen. Dat zou fabrikanten bovendien enorme imagoschade opleveren. Als door een hack ineens alle Tesla’s stilstaan, durf niemand er meer in te rijden en heeft Tesla een groot probleem.’

‘Security by design’

Om dergelijke hacks te voorkomen, is het volgens Chen nodig om beveiliging vanaf het allereerste ontwerp in te bouwen. ‘Security by design staat echter nog in de kinderschoenen, zoals bij de meeste internet of things-producten. Maar feit is dat autofabrikanten systeembeveiliging inmiddels hoog op de agenda hebben staan.’ Chen ziet een rol weggelegd voor Blackberry. Het Canadese bedrijf levert producten voor beveiliging en beheer van iot-apparaten en voor beveiligde datacommunicatie van embedded systemen, zoals in zorgtechnologie en in auto’s. Zijn micro-kernel besturingssysteem QNX is ingebed in de meeste moderne auto’s.

Blackberry ontwikkelt daarnaast samen met Amazon Web Services (AWS) een sterk beveiligd cloudplatform voor connected cars. Data van autosensoren kunnen daarmee snel en veilig in de cloud worden vergaard, verwerkt en teruggeleverd aan de slimme toepassingen in de auto. Dit gebeurt volledig versleuteld vanaf de chip, legt Chen uit.

Nog 15 jaar

Net als Strijbosch verwacht Chen dat het nog wel even duurt voordat autonoom rijdende voertuigen zich op grote schaal mengen in het gewone verkeer. Waarschijnlijk zelfs vijftien tot twintig jaar, vermoedt hij. ‘Eerder zie ik het niet gebeuren, behalve voor openbaar vervoer op afgesloten tracés en bij platooning (in peloton autonoom laten rijden, red.) van trucks.’ Dat het nog zo lang duurt, ligt volgens de topman niet eens aan de technologie, maar aan zaken als hoge kosten voor de benodigde lidar- en radartechniek, achterblijvend overheidsbeleid en onduidelijkheid over aansprakelijkheden.

Ze komen er dus wel, die zelfrijdende auto’s, maar pas over een geruime tijd op grote schaal. Het is goed om te weten dat fabrikanten alles in het werk stellen om de voertuigen zo veilig mogelijk te maken. Veiliger dan menselijke chauffeurs in het verkeer, met beter beveiligde systemen en verbindingen. Binnenkort dus maar snel even het rijbewijs vernieuwen, voordat-ie wordt verboden.

Dit artikel is verschenen in Computable Magazine #2 2020

‘Autoshow’ CES

Computable sprak Willem Strijbosch (TomTom) en John Chen (Blackberry) tijdens de Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas eerder dit jaar. Op de beurs opvallend veel aandacht voor slimme vervoermiddelen, en niet alleen die van autofabrikanten.

In het paviljoen van Samsung stond een demo-auto, Sony presenteerde zijn eigen conceptauto Vision-S, Uber had een helikopter-bus aan het plafond hangen, zonneauto Lightyear pronkte op het Nederlandse startup-plein, en onbekende bedrijven imponeerden met hun futuristische vervoermiddelen. Allen vinden ze dat transport persoonlijker, comfortabeler en duurzamer moet worden, onder meer met ai en natuurlijk autonoom rijden.

Helmond

Komend najaar gaan in Helmond drie verschillende autonoom rijdende shuttles zonder chauffeur de openbare weg op voor testritten. De busjes rijden tussen treinstation Helmond Brandevoort en de Automotive Campus, een afstand van zo’n drie kilometer. Dit gebeurt zonder bestuurder en als integraal onderdeel van bestaand ov.

Tijdens de pilot staan functionaliteit, interoperabiliteit, veiligheid en interactie met bijvoorbeeld fietsers centraal. Op termijn overweegt Helmond zelfrijdende shuttles permanent in te zetten. De gemeente neemt deel in Fabulos, een Europees samenwerkingsverband dat autonoom vervoer aanjaagt.