Los vehículos autónomos se basan en una mejor tecnología de sensores

Las capacidades actuales de los sensores, aunque útiles, son relativamente rudimentarias cuando llega a los vehículos autónomos.

Aún nos queda un largo camino por recorrer para lograr carreteras llenas de vehículos autónomos. Las capacidades actuales de los sensores, aunque útiles, son relativamente rudimentarias cuando se trata de vehículos autónomos.

Dicho esto, la industria automotriz ha progresado dramáticamente en los últimos años. Si saliera del lote con un vehículo nuevo hace cinco o seis años, probablemente contendría alrededor de 60 a 100 sensores. Hoy, ese número está mucho más cerca de 200 o más. A medida que los vehículos continúan volviéndose más inteligentes y autónomos, la evolución y la sofisticación de los sensores ha seguido el ritmo y continuarán creciendo a medida que las nuevas características se conviertan en algo común.

Para impulsar los avances en los vehículos autónomos, los proveedores de tecnología y los fabricantes de automóviles están teniendo en cuenta desafíos como la degradación de los sensores, la colaboración en los estándares de la industria y el mantenimiento / servicio de las defensas de ciberseguridad del software durante la vida útil del vehículo.

La carrera de ratas del automóvil

Uno de los mayores desafíos que enfrentan los fabricantes de automóviles y los OEM es mantenerse al día con el rápido ritmo del desarrollo de datos y sensores. Los sensores deben proporcionar el nivel necesario de fidelidad de datos para que los sistemas del vehículo cumplan con los requisitos de diseño.

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Los diferentes sensores tienen diferentes fortalezas y debilidades. Un enfoque es combinar una combinación de sensores para lograr una detección más completa del medio ambiente

Conducir en áreas metropolitanas densas con una gran cantidad de conductores, peatones, ciclistas y motocicletas en la carretera requiere que los vehículos tomen una decisión en una fracción de segundo de detenerse o desviarse para evitar chocar a un peatón u otro vehículo. Como resultado, estamos comenzando a ver que la fusión de sensores entra en juego, tomando decisiones que un conductor humano puede ser incapaz de tomar en el momento en que el sistema avanzado de asistencia al conductor (ADAS) reacciona consumiendo e interpretando una amplia gama de entradas de datos.

También es imperativo que durante las etapas preliminares de la fabricación de sensores, los fabricantes de automóviles se adhieran a los estándares de seguridad funcional automotriz para evitar fallas de chips o software. ISO 26262 es el estándar automotriz que exige el proceso de desarrollo que los fabricantes de equipos originales (OEM) y los proveedores de automóviles deben seguir y documentar para que sus dispositivos se consideren funcionalmente seguros. Mediante el cumplimiento de la norma ISO 26262, los fabricantes de equipos originales y los proveedores de automóviles brindan la seguridad de que sus dispositivos funcionarán según lo previsto, en el momento previsto.

Desafíos de degradación del sensor

Otro aspecto del panorama de sensores en constante cambio es la degradación del sensor. La degradación del sensor es una parte natural de la ecuación del vehículo autónomo, especialmente dado el hecho de que un vehículo en la actualidad suele tener una vida útil de 10 a 15 años. Las principales causas de degradación incluyen el desgaste general de los sensores, sus entornos operativos hostiles y la degradación de otros elementos del sistema electrónico.

Los fabricantes de automóviles y los proveedores de tecnología deberán tener en cuenta la capacidad de los sensores instalados para funciones como LiDAR, cámaras, ultrasonido, etc., para funcionar al mismo nivel, si no mayor, que cuando el vehículo era nuevo durante todo el período esperado. vida útil del vehículo. También tendrán que responder qué sucede si el sensor comienza a fallar (es decir, cómo alertar al conductor, incorporar características de seguridad, etc.). Para combatir la degradación, los OEM deben modelar y diseñar semiconductores y otros componentes dentro del vehículo para crear tasas de falla predictivas y alternativas en muchos entornos diferentes.

Inquietudes sobre ciberseguridad

Hay algunos factores diferentes que deben tenerse en cuenta al asegurarse de que los sensores de vehículos autónomos sean seguros. La piratería en un vehículo autónomo siempre es una preocupación y debe abordarse, pero el otro factor de seguridad menos obvio es que los atacantes influyen en la tecnología de aprendizaje automático incorporada en el vehículo para reaccionar de manera maliciosa.

Por ejemplo, un estudio del Reino Unido introdujo una valla publicitaria de video que había sido manipulada para mostrar una señal de alto por tan solo una fracción de segundo. Los vehículos autónomos sentirían la señal de alto y se detendrían porque pudieron captar esa imagen, reaccionando a ella de la misma manera que habrían sentido una señal de alto en la carretera. Sin embargo, los conductores humanos no podrán reaccionar a la imagen, creando un peligro potencial si el vehículo autónomo frente a ellos se detiene abruptamente sin advertencia o razón aparente. La posibilidad de que estos "objetos fantasma" dañen tanto a los conductores como a los peatones es solo un desafío más que enfrentan los fabricantes de automóviles para mantener seguros los vehículos autónomos.

Para fortalecerse contra las vulnerabilidades de los sensores, la NHTSA recomienda que la industria automotriz siga el Marco de Ciberseguridad documentado del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). Este marco sugiere un enfoque en capas de la ciberseguridad que se estructura en torno a estas funciones clave:identificar, proteger, detectar, responder y recuperar.

Los diseñadores de sistemas deben salvaguardar las operaciones del sistema mientras logran el equilibrio correcto en términos de alertas compartidas con los conductores. Considere ADAS, que está diseñado para advertir a los conductores de peligros inminentes en la carretera, así como posibles fallas del sistema. Por lo general, los errores del sistema debido a una brecha de seguridad desencadenan un retiro del mercado que requiere un viaje al concesionario y, para el fabricante del vehículo, una solución potencialmente costosa. Un mejor enfoque sería incorporar la seguridad para evitar que un acto malintencionado cause el error en primer lugar.

A medida que aumenta la complejidad y la capacidad de estos dispositivos, las diferentes vías en las que se producen los ataques de ciberseguridad también crecerán proporcionalmente. Los diseñadores y fabricantes de automóviles deberán actualizar sus defensas y gestionar este tipo de reacciones no deseadas para protegerse contra estos ciberataques no tradicionales. Parte de esa defensa debería ser un programa sólido de gestión del ciclo de vida del software que permita a las organizaciones aplicar las lecciones aprendidas de su experiencia. Esa misma filosofía se aplica al rendimiento físico de los propios sensores para combatir la degradación.

A medida que los vehículos autónomos se vuelvan más comunes, entrarán en juego regulaciones adicionales, así como varios hábitos de los consumidores que ayudarán a dar forma al futuro del mercado. Mantener el ritmo de los avances en el espacio de fusión de sensores es un desafío, pero necesario, ya que seguimos viendo que los vehículos autónomos se incorporan a la corriente principal.

- Chris Clark es gerente senior del Grupo Automotriz en Synopsys.

>> Este artículo se publicó originalmente el nuestro sitio hermano, EE Times.

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