Connected Cars Sicherheit

Connected Cars und die Sicherheit

Fahrzeugtechnik

Apr 2016

Um die Verkehrssicherheit zu erhöhen, werden die intelligente Vernetzung und die Digitalisierung innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs zukünftig eine immer wichtigere Rolle spielen. Vernetzung heißt, dass Fahrzeuge untereinander ebenso kommunizieren (Vehicle to Vehicle oder V2V) wie mit der Infrastruktur (Vehicle to Infrastructure oder V2I), etwa mit Ampelanlagen oder Verkehrsleitsystemen. Diese zusammenfassend auch so genannte Car-to-X-Kommunikation warnt und informiert den Fahrer in Sekundenbruchteilen über Gefahrensituationen entlang der Route, selbst wenn diese für den Fahrer noch gar nicht sichtbar sind. Während der hoch- oder vollautomatisierten Fahrt würde das Fahrzeug in diesen Fällen sogar selbstständig bremsen oder die Spur wechseln, um die Gefahrenstelle mit ausreichendem Abstand zu umfahren, ohne dass der Fahrer eingreifen muss.

Für die Bereitstellung der dafür notwendigen Konnektivität stehen verschiedene Kommunikationstechnologien zur Verfügung. Dazu zählen zum Beispiel:

  • standardisierte Kurzstreckentechnologien für allgemeine Zwecke (BluetoothTM, Wi-Fi, Wireless Power, NFC usw.),
  • speziell für die Vernetzung von Fahrzeugen entwickelte Technologien (IEEE 802.11p, eine dem Wi-Fi ähnliche Kurzstreckenkommunikation für V2V und V2I),
  • Mobilfunk (GSM, UMTS, LTE und alle zugehörigen Varianten).

Technologien im Vergleich

Die Einführung des Verbots, im Auto mit einem Mobiltelefon in der Hand zu telefonieren, hat zur Verbreitung der Bluetooth-Technologie beigetragen, mit der es möglich ist, eingehende und ausgehende Anrufe über die Instrumententafel zu steuern und das Audiosignal mit dem Freisprechmikrofon und dem Lautsprecher des Fahrzeugs zu verbinden. Die Standardisierung war hier von Vorteil, denn die Bluetooth Special Interest Group hat ein spezifisches Profil für dieses Szenario entwickelt: das Freisprechprofil HFP (Hands-Free Profile).

Wi-Fi ist das allgemein bevorzugte und zertifizierte Verfahren zur Bereitstellung von Infotainment- Services an die Fahrzeuginsassen. Das Auto selbst kann dabei als Hotspot fungieren. Drahtloser Strom (Wireless Power) ermöglicht das drahtlose Aufladen von Handy, Smartphone oder anderen Geräten ohne Eingriff des Benutzers und damit ohne Ablenkung für den Fahrer, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass das Mobilgerät stets kommunikationsbereit ist (im Fahrzeug über Bluetooth und voll aufgeladen, wenn der Fahrer das Auto verlässt). IEEE 802.11p, eine dem Wi-Fi ähnliche Technologie, wurde entwickelt, um die Konnektivität von Fahrzeug zu Fahrzeug sowie zwischen Fahrzeug und Infrastruktur zu ermöglichen. Es ist allerdings noch ein weiter Weg, bis diese Technologie von der Automobilindustrie auf breiter Ebene angewandt wird, denn sie ist erst dann sinnvoll, wenn sie massenweise eingesetzt wird und Investitionen in die (Straßen-) Infrastruktur erfolgen.

Mobilfunktechnologien sind wiederum in Sachen Vernetzung nicht nur eine wichtige Basis für die V2V- beziehungsweise V2I-Kommunikation, sondern auch der Schlüssel zum bordeigenen eCall- Notrufsystem, das bis zum 31. März 2018 EU-weit in allen dann zur Homologation vorgestellten neuen Fahrzeugtypen von Pkw und leichten Nutzfahrzeugen installiert sein muss. Das System gewährleistet, dass der Rettungsdienst bei einem schweren Unfall alarmiert wird, auch wenn der Fahrer oder andere Fahrzeuginsassen nicht selbst in der Lage sind, einen Notruf abzusetzen oder zu sprechen. Nach Angaben des Europäischen Parlaments könnte mithilfe von eCall die Zahl der Unfalltoten um zehn Prozent pro Jahr verringert werden. Die dafür notwendige Infrastruktur müssen die Mitgliedsstaaten bis zum 1. Oktober 2017 einrichten.

Gewährleistung der Konnektivität ist eine wesentliche Voraussetzung für die Sicherheit

eCall ist für die Verwendung in 2G-Netzen (GSM) oder 3G-Netzen (UMTS), jedoch nicht in 4G-Netzen (LTE) standardisiert – die Netzbetreiber setzen aber bereits jetzt auf 4G und führen Tests für zukünftige 5G-Netze durch. 2G-Netze haben zwar eine umfassende Abdeckung in Europa, werden aber in nicht allzu ferner Zukunft abgeschaltet. 3G-Netze verfügen bereits heute über eine gute Abdeckung in Europa. Darüber hinaus muss jedoch auch das Frequenzband berücksichtigt werden. Zumindest in Europa gibt es mehrere Frequenzbänder, die für 2G und 3G in Verwendung sind. Das bedeutet: Ein eCall- Modem muss verschiedene Frequenzbänder unterstützen, um das Zusammenwirken mit Mobilfunknetzen in ganz Europa zu gewährleisten. LTE beziehungsweise 4G ist ein Mobilfunknetz mit neuer Technologie, die von den Netzbetreibern gerade eingeführt wird. LTE ist allerdings eine Non-Voice- Technologie, die nur zur Datenübermittlung dient.

Die meisten Smartphone-Nutzer wollen die High-Speed-Datenübermittlung, sind sich aber nicht bewusst, dass die Technologie keine Sprachanrufe unterstützt. Sprachanrufe sind heute nur möglich, weil ein Telefon sich selbst aktiv in den 3G-Modus „herunterstuft“, wenn ein Anruf eingeht oder wenn der Nutzer einen Anruf tätigt. Dies wird sich mit der Einführung der neuen Technologie VoLTE ändern, die einige Betreiber bereits testen und einführen. Die Sicherstellung, dass eCall nicht nur mit 2G- oder 3G-Telefonen beziehungsweise -Modulen, sondern auch mit 4G-Telefonen und -Modulen funktioniert, sollte daher unbedingt in die Testprogramme für diese Geräte einbezogen werden.

Fazit: Die Funktionen der meisten Anwendungen rund um „Connected Cars“ sind von der Kommunikation abhängig. Bei nicht-sicherheitsbezogenen Anwendungen ist ein Verlust der Signalabdeckung nicht kritisch – der Anwender kann leicht feststellen, ob die Konnektivität vorhanden ist oder nicht. Bei sicherheitsrelevanten Diensten oder Anwendungen wie eCall sollten jedoch Warnanzeigen ausgelöst werden, um den Anwender über Ausfälle der Kommunikation zu informieren. Außerdem sollte das System in der Lage sein, die Funktion selbstständig erneut aufzunehmen, sobald das Signal wieder stabil ist.