1+1=3! Die Erhöhung der Fahrzeugsicherheit durch Integration von Backendsystemen

Das Auto der Zukunft ist vernetzt. Analystenprognosen und Industrieexperten gehen davon aus, dass die Fahrzeugvernetzung rasant zunimmt und bereits im Jahr 2020 etwa 90% aller Neuwagen vernetzt vom Band rollen werden. Insgesamt werden dann voraussichtlich über 700 Millionen Fahrzeuge auf den weltweiten Straßen unterwegs sein, die entweder direkt aus dem Fahrzeug oder über das Smartphone des Fahrers mit ihrer Außenwelt verbunden sind.

Das Auto kommuniziert dabei drahtlos mit anderen Fahrzeugen, Verkehrsinfrastrukturen und sowie einer zentralen Backend-IT-Infrastruktur innerhalb einer IT-Cloud und erhält so Zugang zu Informationen aus der unmittelbaren und weiteren Umgebung des Autos. Das Auto geht nicht einfach nur „online", sondern wird vielmehr integraler Bestandteils des Internet-der-Dinge. Die Autos werden dabei nicht nur Informationsverbraucher, sondern auch Datenlieferanten in Form von rollenden Sensor- und Datenplattformen, die in den nächsten Jahren zum zweitgrößten Datenerzeuger innerhalb des Internets-der-Dinge heranwachsen werden. Durch entsprechende zentrale Auswertung und Analyse der vernetzen Daten lassen sich ad-hoc Erkenntnisse gewinnen sowie komplexe Prognosen berechnen, welche die Fahrzeugsicherheit signifikant erhöhen können.

Automobilherstellern bietet dieses enorme Möglichkeiten ihren Kunden neue Fahrzeugfunktionen und innovative Zusatzdienste in Bereichen Fahrzeugsicherheit und Komfort anzubieten. Gefahrenwarnungen, dynamische Routenführung, Parkassistenten oder die vorausschauende Wartung zur Pannenvermeidung sind dabei nur einige Beispiel für potentielle Funktionen und Dienstleistungen. Die neuen Fahrzeugfunktionen können sich hierzu hochgenauer und hochaktueller Informationen aus dem Backend in Kombination mit der eigenen Fahrzeugsensorik bedienen.

Eine zentrale Bedeutung in den Visionen der Hersteller und Zulieferer hat in den letzten zwei Jahren das sogenannte Autonome Fahren erlangt, an dem viele Hersteller und Zulieferer derzeit arbeiten und für das eine Marktreife innerhalb der nächsten 10 Jahre prognostiziert wird. Eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Realisierung des autonomen fahrens ist dabei die Aggregation und Analyse der großen Datenmengen, welche durch die im Fahrzeug verbauten Sensoren, Kameras sowie RADAR und LIDAR-Systeme erzeugt werden. Das Gesamtsystem Auto erhält dabei durch die Vernetzung mit der Backend Cloud nicht nur zusätzliche Rechenleistung sondern auch zusätzliche Echtzeitinformationen über die Verkehrslage, Hindernisse oder mögliche Gefahren, die sich zu diesem Zeitpunkt noch außerhalb des Sensorsichtfeldes befinden. Der Traum vom Autopiloten auf der Straße wird somit immer greifbarer und in den nächsten Jahren Schritt für Schritt von technischen Neuerungen, wie dem vollautomatischen Einpark- oder Stauassistenten, begleitet. Neben den Innovationen von Komponenten im Fahrzeug muss dabei besonderer Fokus auf die Kompetenzen der IT-Infrastruktur und Datenverarbeitung im Backend gelegt werden.

Die Anforderungen liegen dabei vor allem bei der schnellen, zuverlässigen und sicheren Übertragung und Verarbeitung der Daten. Auf der operativen Seite der Datenverarbeitung spielt vor allem die Analyse und Auswertung großer Datenmengen eine dominante Rolle bei der Bereitstellung innovativer Services. Nur wenn die Informationssysteme in der Lage sind, Fahrer rechtzeitig vor Glatteis, dem Stauende oder einem Baustellenbeginn zu warnen, kann auch die Sicherheit erhöht werden. Da die zu verarbeitenden Daten dabei nicht nur in riesigen Mengen, sondern auch in diversen Formaten (Geodaten, Bilder, etc.) auftreten, handelt es sich hierbei um Big Data – par excellence. In der Anwendung werden die Daten in zwei Stufen analysiert und verarbeitet. Zunächst wird der Datenstrom echtzeitnah auf zeitkritische Ereignisse untersucht („Data-in-Motion"), um danach in großen Datenbanken abgelegt und auf komplexere Zusammenhänge hin analysieren zu werden (Data-at-Rest). Die Information des Parksensors, der in der Stadtfahrt eine freie Parklücke erkannt hat, wird beispielsweise mit weiteren Informationen korreliert, um allgemeine Muster in der Parksituation einer bestimmten Umgebung zu erkennen.

Im Gegensatz dazu werden sicherheitskritische Informationen, wie z.B. die Meldung eines Falschfahrers, durch weniger komplexe, dafür aber in Echtzeit ablaufende Streaming-Analysen bearbeitet. Entscheidend ist dabei die schnelle Situationsanalyse sowie unmittelbare Reagieren des Systems im Backend aber auch im Fahrzeug darauf. Durch das enge Zusammenspiel zwischen dem IT-Backend und dem Fahrzeug selbst ist es sogar möglich, dass sich sicherheitsrelevante Systeme bereits vorausschauend auf gewisse Fahrsituationen einstellen können. So kann das vom Backend erkannte Stauende beispielsweise nicht nur als reine Information an den Fahrer weitergegeben werden, sondern darüberhinaus die Fahrzeugelektronik instruieren, auf eine eventuelle Vollbremsung vorbereitet zu sein um so im Notfall sofort die volle Bremsleistung zur Verfügung zu haben.

Eine Vielzahl von sicherheitsrelevanten Anwendungsfällen sind durch solche integrierten Systeme denkbar, benötigen dazu allerdings industrieübergreifendes Know-how der IT-, Telekommunikations-, und Automobilindustrie. Kooperationen entlang dieser Industrien, wie beispielsweise die Zusammenarbeit zwischen IBM und Continental AG, sind notwendig und vereinen die Kompetenzen aus der Welt der IT und des Automobils.

Den Kern des IBM Angebots bildet dabei eine hochperformante IBM Cloudinfrastruktur. Hierauf aufbauend ermöglicht IBM Messaging Technologie die Anbindung der Fahrzeuge und die Verarbeitung der Daten mit Big Data Analyse Software. Zur Stärkung des technologischen Portfolios hat IBM dazu in den letzten Jahren mehrere Milliarden Dollar in die technologischen Kernbereiche Cloud,- Analytics, Mobile und Social investiert.

Der Vortrag von Dirk Wollschläger verdeutlicht den Stellenwert der IT, um aus der enormen Datenmenge und -vielfalt rund um das Connected Car neue innovative Dienste zu entwickeln, die auch dazu dienen, die Sicherheit beim Fahren zu erhöhen.

Autor des Artikels:

Dirk Wollschläger, General Manager Automotive, IBM