De auto verandert in een hoogwaardig elektronicaplatform dat steeds intensiever interacteert met zijn omgeving en de gebruiker. Autofabrikanten en toeleveranciers zelf hebben echter grote moeite de ‘meedogenloze’ eisen van de consument te volgen. En dan is er ook nog de platformstrijd rondom de auto als hét nieuwe connected device. >>> Artikel eerder gepubliceerd in Emerce https://www.emerce.nl/nieuws/autoindustrie-staat-vooravond-innovatieslag
Zal je net zien: veel te laat voor een afspraak, en dan zijn de parkeerplekken ook nog eens op. Op de Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas, waar dit jaar meer autofabrikanten dan ooit aanschoven, presenteerde Audi hiervoor de oplossing. In zo’n situatie pak je straks namelijk simpelweg je telefoon, open je de Audi Connect-app en stuur je je nieuwe (concept car) A7 met één druk op de knop op weg om zelf een parkeerplaatsje te vinden. Bezoekers van de CES kwamen dan ook en masse tot dezelfde conclusie: de auto is hét nieuwe connected device.
Het afgelopen decennium veranderde onze heilige koe al in een hoogwaardig elektronicaplatform, dat steeds intensiever interacteert met de omgeving. Volgens Ricky Hudi, Audi’s Hoofd Electrics & Electronics Development, is bijna alle innovatie in zijn bedrijfstak tegenwoordig gelieerd aan elektronica. “Het afgelopen decennium stond vooral in het teken van het integreren van talrijke functies, van veiligheidssystemen tot veelzijdig infotainment. De komende tien jaar zal de auto een naadloos netwerk gaan vormen met de bestuurder, andere auto’s, de openbare infrastructuur en het internet.”
Proeftuin
Wie wil zien hoe dat werkt, kan zich nu reeds melden op het Formule 1-circuit. “Per raceauto registreren onze sensors meer dan vijfhonderd essentiële en ruim dertienduizend aanvullende parameters”, vertelt managing director Peter van Manen van McLaren Electronics. Naast het gelijknamige raceteam faciliteert McLaren de volledige dataverwerking van het Formule 1-circus, dat traditiegetrouw fungeert als proeftuin voor de auto-industrie. “Een anderhalf uur durende race levert 750 miljoen stukjes cijferdata op, over vrijwel elk onderdeel van de wagen. Wij hebben de afgelopen vijftien jaar hard gewerkt aan de uitdaging om die data real time te onttrekken aan de cockpit van een rondrazende F1-bolide.”
Door het gebruik van talrijke antennes en separate datastreams, waarbij data ook herhaald wordt verzonden om eventuele emissies op te vullen, bestaat er inmiddels een robuuste verbinding van twee MB/s. Tijdens één race genereren de 24 raceauto’s daarmee in totaal veertig gigabyte real time data, die over het gehele F1-ecosysteem wordt verspreid. Zo gebruikt de ‘toren’ de data om de race te monitoren, kunnen race marshalls en andere officials intappen om ongelukken te managen, proberen de teams de prestaties van de auto’s real time te optimaliseren en analyseren en ontvangen autofabrikanten wereldwijd de data via een DSL-verbinding om na analyse mogelijke verbeteringen in het productieproces aan te brengen. Van Manen: “In de garage ontstaat een parallelle race om inzicht te krijgen in de prestaties van de eigen auto’s en de concurrentie. Met massively parallel processing wordt alle data real time verwerkt tot één allesomvattend verhaal, waarmee de racestrategie kan worden bepaald. Wie die onzichtbare race wint, neemt op het circuit een belangrijke voorsprong.”
Ook moderne productieauto’s zitten tegenwoordig tjokvol chips. Ze sturen en monitoren elke mogelijke functie, van oliepijl, remvloeistof, bandenspanning, deurvergrendeling tot aan de weersomstandigheden aangepaste verlichting. Duurdere modellen bevatten al snel zesduizend verschillende halfgeleiders, die nu ook steeds meer aandacht voor hun omgeving krijgen. Zo ontwikkelt Audi momenteel een ‘photo mix sensor’ die de bestuurder nachtvisie biedt en de staat van het wegdek – heet, nat of bevroren – vaststelt.
In de nieuwe modellen zit ook al de ‘lane assist’-functie die de voorliggende honderd meter rijbaan scant en het vehikel, waar nodig, terugleidt naar het midden van de rijbaan. Mede dankzij deze techniek gaf de Amerikaanse staat Nevada Audi eerder dit jaar een vergunning om met een zelfsturende auto de openbare weg op te gaan.
Ook de bestuurder ontsnapt overigens niet aan alle elektronische aandacht. Zo werken diverse fabrikanten aan sensoren om bloeddruk en blikveld in de gaten te houden: chauffeurs die niet op de weg letten of in slaap dreigen te vallen, krijgen een waarschuwing. Deze focus op veiligheid en de (brandstof)efficiëntie is geheel in lijn met de resultaten van recent onderzoek van AutoScout24 onder 8800 Europeanen. Ruim 92 procent van hen ziet veiligheid als de belangrijkste eigenschap van de ‘auto van morgen’, op de voet gevolgd, met 88 procent, door ‘voordelige mobiliteit’.
Datalawine
Door de snelle groei van de elektronica in de consumentenauto’s ontstaan ook nieuwe uitdagingen. “De groei van de bijbehorende software en datastromen is nauwelijks nog te managen”, aldus Ton Steenman van Intel. Hij is vicepresident en general manager van de Intelligent Systems Group (ISG), dat chips voor de medische, retail- en autoindustrie produceert. De totale bedrijfsomzet bedroeg vorig jaar ruim twee miljard dollar, en groeit jaarlijks met ruim twintig procent. Steenman: “Maar het automotive-deel groeit met ruim tweehonderd procent per jaar véél sneller.”
Intels antwoord op de resulterende datalawine heet distributed analytics. “Dat betekent dat een deel van de dataverwerking plaatsvindt in het device, in dit geval de auto zelf. Een ander deel gebeurt aan de rand van het netwerk, en de rest in de cloud. Ook de connectivityvan de consumentenauto zal zich de komende jaren op deze niveaus ontwikkelen.”
Een andere ontwikkeling is de komst van een draadloos netwerk in de auto zelf. De Eindhovense chipmaker NXP Semiconductors is wereldmarktleider in het zogenaamde in vehicle networking. “Daarbij worden elektronische onderdelen niet door conventionele kabels, maar middels een flexray- of ethernetwerk ontsloten”, vertelt New Business Developer Maurice Geraets. “Tientallen kilo’s kabelboom zijn daardoor overbodig. Tegelijk werken wij hard aan het verbinden van auto’s met andere weggebruikers en de omliggende infrastructuur.” Deze car2car-communicatie werkt via IEEE 802.11p, een WiFi-achtig netwerk dat in staat is om in een fractie van een seconde – over één kilometer – een verbinding tot stand te brengen. Daardoor kunnen auto’s onder meer real time anticiperen op ander gemotoriseerd wegverkeer. Filerijden wordt zo een stuk eenvoudiger en ongelukken kunnen worden voorkomen.
Dergelijke toepassingen vereisen wel dat alle afzonderlijke automerken één gezamenlijke communicatiestandaard ontwikkelen. “Daar wordt momenteel hard aan gewerkt, maar er is nog veel te doen”, aldus Geraets. Je kunt je voorstellen dat bijvoorbeeld de beveiliging van al deze datastromen fail proof moet zijn.”
De nieuwe vorm van connectiviteit maakt ook flexibel verkeersmanagement mogelijk. “Het huidige systeem met camera’s en matrixborden is gewoon te inefficiënt en te duur”, constateert Carlo van de Weijer. Als directeur van de werkgroep Smart Mobility (van de TU Eindhoven) en VP Business Development Traffic Solutions bij TomTom denk hij intensief na over efficiëntere oplossingen. Een van de mogelijkheden is het gebruik van data uit de navigatiekastjes. “Bij TomTom ontvangt de backoffice dagelijks vijf miljard metingen per dag. Daarmee kun je precies zien op welke locatie welke snelheden worden gereden en waar bijvoorbeeld files ontstaan. Vice versa kunnen omleidingen, dynamische maximumsnelheden en waarschuwingen voor bijvoorbeeld spookrijders via het apparaat worden ontsloten.”
Lifestyle
Behalve veiligheid en efficiëntie verwacht de doorsnee Europeaan méér van zijn toekomstige auto, aldus het AutoScout24-onderzoek. Ruim 85 procent van de respondenten noemt in dat kader ‘maximaal reiscomfort’ als belangrijke prioriteit. Daar heeft Tesla in ieder geval goed naar geluisterd. De Amerikaanse fabrikant van elektrische voertuigen heeft het dashboard van zijn nieuwe Model S uitgerust met een 17 inch touchscreen, waarop Google Maps eenvoudig naast SeatMe of TripAdvisor kan worden gebruikt. Dankzij een embedded 3G-modem en Google Voice zijn navigatie, telefoon en radio spraakgestuurd. Druk op de knop op je stuur, spreek een adres, radiostation of playlist uit, en gaan! De bijbehorende software – ook die van het interne sensornetwerk – kan regelmatig worden geüpdatet. En daar hoef je niet eens meer voor naar de garage: Tesla voert deze via een eigen Virtual Private Network uit.
“Consumenten willen hun digital lifestyle naadloos kunnen voortzetten in de auto”, constateert manager productmarketing Paul Sauerbier van Audi. “Ze passen hun wensen meedogenloos snel aan op basis van hun ervaringen met smartphones, tablets, ultrabooks en andere eigentijdse apparaten. Met verticaal geïntegreerde platforms en ontwikkelingscycli van vijf jaar of langer is dat voor autofabrikanten nauwelijks nog bij te benen.” Om die reden opende de Volkswagen Groep al in 1998 haar Electronics Research Laboratory in Palo Alto, het hart van Sillicon Valley, waar bijvoorbeeld ook het Zweedse Volvo is neergestreken. Belangrijkste missie: het vroegtijdig signaleren van innovatieve technologische ontwikkelingen, om die vervolgens te vertalen naar de auto. “Hierdoor is onder meer een partnership met Google ontstaan”, vertelt Sauerbier, “zodat Google Earth nu bijvoorbeeld bovenop ons eigen navigatiesysteem kan worden gebruikt. De bestuurder (van de A8, red.) krijgt zo behalve het wegennet ook ‘streetviews’ en bezienswaardigheden te zien.”
Nog lopend is het Dave-project, de Digitally Augmented Vehicle Experience, waarbij een speciale LCD-projector alle relevante informatie op de voorruit projecteert. Om de bediening ervan zo eenvoudig mogelijk te maken, is de nieuwe Audi A3 Sportback dan ook uitgerust met MMI Touch, een aanraakgevoelig bedieningsvlak in het stuur waarop met de vinger opdrachten kunnen worden uitgeschreven.
Connected Car Fund
Tijdens de Consumer Electronics Show introduceerde de concurrentie massaal soortgelijke features. Zo kwam Harman/Kardon in samenwerking met Honda en Subaru met een streamingservice die naast digitale radio ook door de computer ‘opgelezen’ Twitter en Facebook-berichten faciliteert. En Chevrolet kondigde aan dat de auto binnenkort ook zal praten met Apples spraakgestuurde assistent Siri. Hyundai gaat nog een stapje verder met de introductie van zijn Dragon Drive: een stemherkenningsplatform dat chauffeurs in staat stelt om op een natuurlijke manier met de auto te communiceren. En vorig jaar presenteerde Mercedes-Benz in Las Vegas al het prototype van zijn Dynamic and Intuitive Control Experience (DICE), dat bediening van het (Mbrace2)-)infotainmentsysteem met handgebaren mogelijk maakt. Net als het Lexus Enform-infotainmentsysteem integreerde Mercedes-Benz bij introductie zes apps, waaronder Yelp, Google Local Search en Facebook.
De integratie van apps blijft bij veel autofabrikanten nog beperkt tot een selectie van applicaties op het gebied van muziek, lokale informatie en social media. Specifiek voor de auto ontworpen apps zijn vooralsnog schaars. Volgens Ton Steenman van Intel komt dat doordat elke fabrikant nu nog een eigen interface heeft. “Zo’n verticaal platform met standaard outsouringmodel stimuleert natuurlijk geen innovatie”, stelt hij. “Ook voor in-vehicle infotainment is de ontwikkeling van een gestandaardiseerd platform daarom essentieel. Open, upgradable en toegankelijk voor connected services. Dat komt steeds dichterbij, zeker nu de meeste fabrikanten hun platform ook HTML5-compatible willen maken.”
Om dit proces te bespoedigen, lanceerde het bedrijf vorig jaar februari dan ook het Connected Car Fund, dat de komende vier jaar honderd miljoen dollar mag investeren in innovatieve startups op dat gebied. “Om relevant te zijn, zal de eerste generatie voor dit doel ontwikkelde apps natuurlijk direct gerelateerd zijn aan autorijden. Zo heb ik recentelijk gepraat met verschillende aanbieders van parkeeroplossingen, die hun dienstverlening baseren op de grote hoeveelheden door de auto gegenereerde data. Vice versa zal de vraag van autobezitters naar data uit de cloud – of dat nu muziek, video, social media of andere content is – sterk toenemen. En verder liggen er natuurlijk kansen voor specifiek op locatie gebaseerde marketing, denk aan aanbiedingen en points of interest langs de route.”
Steenman ziet op de langere termijn vooral grote kansen voor techniek die de auto contextgevoelig maakt. “Dat betekent dat de auto je voor het instappen identificeert met gezichtsherkenning, de deur opent en persoonlijke voorkeursinstellingen van bijvoorbeeld spiegels, stoel, infotaimentsysteem en communicatiemiddelen doorvoert. De auto kan op basis van je agenda, dagelijkse routines, verkeerssituatie en bijvoorbeeld je favoriete lunchgelegenheden vervolgens een ideale rijroute voorstellen. Onderweg waarschuwt het systeem als iemand je dreigt af te snijden, of als je niet optrekt voor een groen stoplicht. En aan de rand van een grote stad kan het eventueel real time suggesties doen, mocht je willen overstappen op het openbaar vervoer. Dit soort toepassingen van perceptual computing zal het autorijden zelf én de beleving van de bestuurder het komende decennium revolutionair veranderen. We staan nu pas aan het begin van dat proces.”
KADER: Gestandaardiseerde platformen
Volgens Ton Steenman van Intel is de ontwikkeling van gestandaardiseerde platformen essentieel voor de ontwikkeling van de auto als connected device. Samen met onder meer BMW, General Motors, Peugeot en Citroën heeft Intel daarom een de GENIVI Alliantie opgericht, een non-profitconsortium dat werkt aan een op Linux gebaseerd operatingplatform voor de In Vehicle Infotainment (IVI)-industrie. Inmiddels werken honderdzestig leden, met naast autofabrikanten ook leveranciers van halfgeleiders, devices en service- & softwarebedrijven, aan de toekomst van het platform, dat onder meer de grootschalige integratie van door derden ontwikkelde applicaties binnen de automotive omgeving mogelijk moet maken. Tijdens de CES in Las Vegas presenteerde Ford zijn eigen Sync AppLink-platform. Daarmee viel mogelijk het startschot voor een platformrace die we inmiddels al kennen op het gebied van mobiele telefonie.
Ook de smartphonewereld werkt overigens hard aan een vast plekje in de auto. Het Car Connectivity Consortium (CCC), dat innovatieve, rond de telefoon gebouwde connectiviteitsoplossingen in de auto stimuleert, greep eveneens de internationale beurs aan om zijn MirrorLink-platform in de spotlights te plaatsen. Het CCC telt onder meer Daimler, General Motors, LG Electronics, Nokia, Panasonic, PSA Automotive, Samsung, Toyota, Sony Ericsson, Toshiba en Volkswagen onder zijn leden. Met MirrorLink ondersteunen zij applicatiebouwers bij het maken van op smartphones draaiende, op de auto afgestemde apps.
Broadcom, NXP, Freescale en Harman vormen weer samen de OPEN Alliance Special Interest Group (SIG) om de industriebrede invoering van ethernet te promoten. BMW heeft reeds verschillende modellen met ethernet op de markt gebracht.