Een auto zonder stuurkolom, die zelf afremt bij naderend onheil. Of een wagen met fax, e-mail en internet aan boord, die op stemmen reageert om de stand van de zetels aan te passen. Informatica verandert in de komende jaren niet alleen definitief het uitzicht van onze favoriete vierwielers, maar ook van de constructeurs. In de aanloop naar het autosalon peilt Data News bij enkele specialisten naar een stand van zaken.

Juist nu de babyboomers massaal op pensioen gaan, is er goed nieuws voor al wie vreest van de weg gemaaid te worden door het groeiende legertje oma’s en opa’s. Binnen enkele jaren zijn het immers niet langer de oudjes zelf die halsbrekende toeren uithalen op de weg, maar brengt de elektronische chauffeur hen naar hun favoriete winkel. Eer het zo ver is, moeten er echter nog enkele flinke hordes worden genomen. Want de it-infrastructuur in de wagen is momenteel nog te gefragmenteerd en te onbetrouwbaar voor toepassingen van die aard. Meer nog, auto’s worden zelfs kwetsbaarder, terwijl de constructeurs in toenemende mate de controle verliezen over hun eindproduct.

Enkele cijfers. Wagens uit het topsegment hebben meer dan 1.000 sensoren of Electronic Control Units (ECU’s) aan boord, gestuurd door softwareprogramma’s die samen goed zijn voor bijna 30 miljoen lijnen code. In de allereerste experimenten met elektronisch gestuurde motorcontrolesystemen was er een capaciteit van 16 kilobyte nodig, vandaag zit men aan 3 megabyte. Intussen nemen elektronische componenten al meer dan 25 procent van de kostprijs van een wagen voor hun rekening. Tegen 2010 moet dat 35 procent zijn. Terwijl de grote spelers gigantische budgetten blijven steken in het bijsturen van hun mechaniek, in een just in time productieplanning en in de introductie van alsmaar nieuwe modellen, wordt er volgens onze gesprekspartners veel te weinig rekening gehouden met de exponentiële explosie van de embedded systemen. Zonder het goed te beseffen, zijn de autoconstructeurs aan het evolueren van mechanica-integratoren naar informatica-integratoren.

Die revolutie haalt de hele waardeketen binnen de automobielsector overhoop. Zowel de fabrikanten als de toeleveranciers moeten zich een hele reeks nieuwe expertises eigen maken. Vroeger kon een producent nog tegen een toeleverancier zeggen: bouw een radio en wij plaatsen hem in de wagen. Vandaag moeten beiden er in de eerste plaats op toezien dat de overige elektronicatoepassingen en de radio perfect op elkaar zijn afgestemd. Daar komt nog bij dat waardecreatie in de autosector vandaag voor 90 procent op het conto van de leveranciers moet worden geschreven. En het zijn heus niet alleen Bosch of Valeo die de pluimen opsteken. IBM, Microsoft en Nokia laten zich evenmin onbetuigd in hun strijd om de vierwielers om te toveren tot rijdende toegangspoorten naar informatie. De sector is dus toe aan een gewetensonderzoek. Willen de autoconstructeurs hun voertuigen alleen nog in elkaar puzzelen, of willen ze toch ook een stukje waardecreatie in huis houden? Een pasklaar antwoord is er nog niet, maar de praktijk leert dat de constructeurs steevast een beroep blijven doen op derden voor all things elektronica en informatica.

Waarmee we meteen aan een heikel punt gekomen zijn. De BMW’s, Renaults en andere Toyota’s zijn niet langer in staat om alle it-gerelateerde parameters te beheren, waardoor er steeds vaker iets fout loopt. ‘Hoe meer elektronica in de wagen, hoe vaker hij hapert’, is bijna een axioma geworden. Een recent voorbeeld? Eind december werden nog 3.000 Volvo’s teruggeroepen naar de fabriek in Gent… als gevolg van een softwareprobleem.

Waarom er dan zo vaak iets fout loopt? Ook hier is het antwoord verre van eenduidig. “De voorbije jaren wilden zowat alle constructeurs eigen softwaretoepassingen integreren, die ze lieten ontwikkelen door ‘hun’ leveranciers”, legt Filip Boelens, marketing manager Benelux Automotive Technology van Bosch uit. Bosch behoort samen met Valeo en Nippon Denso tot de grootste toeleveranciers ter wereld, en mag dertien belangrijke constructeurs tot zijn klanten rekenen.

Betrouwbaarheid

“Elk merk kwam met eigen standaarden, waardoor er te veel migratiesystemen nodig waren om alle toepassingen op elkaar afgestemd te krijgen. En juist die migratiemethodes lieten het al te vaak afweten,” aldus Boelens. Zelfs Peter Kohlschmidt, connectiviteits- en telefonieverantwoordelijke bij Audi Duitsland, geeft toe dat betrouwbaarheid van de interne it-infrastructuur de grootste uitdaging vormt voor de autosector. “Een auto is geen pc. Klanten aanvaarden niet dat hun voertuig hapert. Maar er is vooruitgang merkbaar. Iedereen beseft dat er een tandje bij gestoken moet worden.”

Gelukkig zijn het in 99 procent van de gevallen niet de kritieke functies die dienst weigeren, maar secundaire toepassingen zoals de airco, de uitlaatgassensoren of de automatische ruiten. Dat komt omdat kritieke functies en bijkomstige applicaties vooralsnog over verschillende, van elkaar gescheiden netwerken lopen. In een gemiddelde wagen zijn er vandaag een viertal netwerken actief, met verschillende bandbreedtes en verschillende snelheden (zie schema p.14). Het openen van de ramen, of de contacten met de achterlichten, lopen over een ander en trager netwerk dan kritische elementen zoals de motor of de remmen.

De alsmaar populairder wordende infotainmentsystemen slorpen logischerwijs heel wat bandbreedte op, maar het is geen ramp als er al eens een bit verloren gaat. Wanneer de remmen dienst weigeren, kan je echter niet zomaar op control-alt-delete duwen. Daarbij komt dat het zelfs voor constructeurs moeilijk is om snel na te gaan wat er scheelt bij technische storingen of softwareproblemen. Want wie leverde ook alweer de componenten?

“De it-infrastructuur in de wagen is nog steeds te gefragmenteerd”, benadrukt Philippe Guillaume, Benelux Automotive Leader bij IBM en Chaiman Suppliers Group bij Febiac. “De leveranciers ontwikkelen op hun niveau, en staren naar de eigen navel. Uiteindelijk ontwikkelen drie tot vier bedrijven informaticatoepassingen voor één wagen. Die applicaties moeten geïntegreerd worden, en daar knelt het schoentje.”

“Wanneer je aan de grote constructeurs vraagt wat ze juist doen om de integratie van de informaticatoepassingen te testen, halen ze nog te vaak de schouders op”, legt Guillaume de vinger nog eens op de wonde. “Toch zijn heel wat pannes te wijten aan slechte contacten”, nuanceert Boelens. “Een sensor die verkeerd werd aangesloten, een slecht contact door corrosie of door wateroverlast… Allemaal dingen die gemakkelijk opgelost kunnen worden, maar soms moeilijk vindbaar zijn voor garagehouders met een louter mechanische achtergrond.”

Voorts blijkt het een huzarenwerk om traditionele consumentenelektronica geïntegreerd te krijgen in de wagen. Een auto heeft een gemiddelde levenscyclus van tien jaar, een ingebouwd navigatiesysteem of een interne mp3-speler haalt niet eens de helft. De gevolgen laten zich raden. Nu de installatie van kant en klare navigatie- of entertainmentsystemen de norm geworden is, is de informatica aan boord vaak verouderd op het moment van de aankoop. Waardoor kwatongen fluisteren dat de grote autoconstructeurs de technologische vernieuwingen tegenhouden. “Wanneer je een TomTom of een Garmin koopt, krijg je de nieuwste versie en kan je naar hartenlust updaten”, vertelt Nic Vandendriessche, strategic alliance manager van het Ieperse Transics dat onder meer boordcomputers voor vrachtwagens ontwikkelt. “Met ingebouwde apparatuur is het tegendeel waar. De automotive industrie gaat veel trager te werk dan de traditionele it-leveranciers. Met als gevolg dat je ingebouwde radio uitgerust is met toepassingen die al een tijdje uit de mode zijn, en dat er nu pas usb-poorten in de wagens beginnen op te duiken.”

“Ook het installeren van updates blijkt erg moeilijk”, vult Kohlschmidt aan. “Dit terwijl klanten hun wagen sowieso zouden moeten kunnen updaten, al was het maar om nieuwe toestellen te kunnen aansluiten.” Audi heeft met de Audi Music Interface (AMI) alvast een toepassing ontwikkeld waarop je een koptelefoon, een iPod en andere mediaplayers kan aansluiten. “En nu de iPod Touch op de markt is, kan de gebruiker via onze website wel updates downloaden”, weet de Audi-topman. “De AMI zit vanaf volgend jaar standaard op al onze wagens.”

Standaarden

Over standaarden gesproken. Hét gespreksonderwerp in het automotive wereldje, is de nood aan een doorgedreven systeemintegratie, en daaraan gekoppeld de implementatie van nieuwe, algemene standaarden. Kort samengevat komt het er op neer dat er meer interactie moet komen tussen de verschillende onderdelen in de auto. En dit op een intelligentere manier dan vandaag het geval is.

“We moeten alle netwerken op een zinvolle manier aan elkaar linken”, weet ook Herm Lux, adviseur bij Flanders Drive, een onafhankelijk kennisnetwerk voor toeleveranciers in de autoindustrie. “Electronic Stability Program, airco, CO2-reductie: ze werken nog steeds met afzonderlijke componenten en sensoren. Maar in een bedrijf trek je toch ook geen kabel meer tussen persoon a en persoon b?” De integratie van bestaande systemen met nieuwe software moet dan weer nieuwe toepassingen mogelijk maken. Twee voorbeelden. Stel dat je aangereden wordt door een achterligger. Een gevaarlijke situatie, want dan ben je in feite een losgeslagen projectiel. Je passieve veiligheidssysteem, meer bepaald je airbagsensoren, zou de aanrijding kunnen melden aan het motormanagement, waarna de actieve systemen in actie zouden kunnen schieten. Op het moment van de aanrijding zou de ESP-tractiecontrole automatisch kunnen afremmen, waardoor je niet als een raket wegschiet en in de vangrails belandt.

Bij het start-stopsysteem in de Mini’s werken de starter en het motormanagement samen om de motor uit te schakelen aan verkeerslichten, en om hem terug op te starten wanneer de lichten op groen springen. Waardoor er zowaar vijf procent kan worden bespaard op de benzinefactuur.

“Er zijn wel al optische netwerken in de wagen, maar we hebben nood aan één homogeen overkoepelend netwerk”, zegt ook Kohlschmidt. “Als de motor wil communiceren met andere delen van de wagen, is zo’n homogeen netwerk onontbeerlijk. Via een gateway zou er informatie van het navigatiesysteem naar de motor gestuurd kunnen worden, of zouden de tragere netwerken, waar carrosserie-elementen zoals boordcomputers of andere ECU’s op zitten, moeten kunnen reageren op informatie uit het snelle netwerk.”

Met Flex Ray hebben een aantal constructeurs alvast een nieuwe hoge snelheidsstandaard ontwikkeld voor interne netwerken, die alle vitale onderdelen van de wagen kan linken. Het zou om een hele flexibele en krachtige standaard gaan, maar de vraag is of alle spelers hem ook daadwerkelijk gaan gebruiken. “Ik merk toch dat tal van autoconstructeurs en toeleveranciers de eigen standaarden blijven pushen en een zo groot mogelijk marktaandeel trachten te bezetten”, reageert Guillaume. “Dat is zeker het geval wat de communicatieprotocollen tussen auto’s onderling betreft.”

Wat ons bij de telematica brengt. Al rond de eeuwwende kondigden onder meer Ford en PSA Peugeot Citroën aan dat ze een nieuwe ‘telematicastandaard’ wilden ontwikkelen voor in de wagen. Met de in die tijd gangbare navigatiesystemen konden de bestuurders enkel de weg volgen naar hun bestemming. Telematica zou echter toegang bieden tot het internet, e-mail en gegevens in real time zoals verkeersinfo, nieuws, beursnoteringen, tot en met het weer. Telematica zou ook een rol gaan spelen op het vlak van verkeersveiligheid. Bij een ongeval zou het systeem, wanneer de airbags open gaan, automatisch de hulpdiensten alarmeren via een callcenter. Wanneer een auto hapert, zouden mecaniciens het probleem vanop afstand kunnen opsporen door in te bellen in het computersysteem van de wagen.

Ook het Europees Parlement wil een stem in het kapittel. De instelling zou graag zien dat tegen 2009 alle voertuigen op het continent uitgerust zijn met een eCall apparaat, dat bij een ongeval automatisch een noodoproep verstuurt naar de dichtstbijzijnde alarmcentrale. “Ook op dat vlak moeten er nog heel wat afspraken worden gemaakt”, weet Lux. “Er zijn intussen al merkgebonden eCall systemen op de markt, bij Mercedes bijvoorbeeld, maar dan gaan de telefoontjes wel naar Mercedes zelf.”

In 2008 zijn de telematica-initiatieven die het internet naar de wagen brengen, nog steeds erg versnipperd. Zo introduceerde BMW pas zijn Connected Drive toepassing, waarbij er samengewerkt wordt met Google. Via het iDrive-systeem, dat de informatica in de 7 reeksen nu al regelt, kan je dan niet alleen internetbladzijden opvragen, maar ook beurskoersen of hotelreservaties maken.

Voor de connectiviteit is BMW uiteraard afhankelijk van de grote telecomoperatoren, wat wel eens voor problemen zorgt. Belgacom TV of TV Vlaanderen ontvangen in de wagen is perfect mogelijk via draadloos internet, maar ongestoord kijken tijdens het rijden, wordt bemoeilijkt door de draadloze netwerken waar de chauffeurs voortdurend doorrijden. En als intelligente automotive applicaties voortdurend stilvallen, hebben ze natuurlijk weinig zin.

Trends

Het heeft er inmiddels alle schijn van dat in de komende jaren de communicatie tussen voertuigen onderling gaat doorbreken. Wagens die in verbinding staan kunnen elkaar waarschuwen over ijsplekken, files, of over gaten in de weg. Maar daarvoor zijn wel communicatieprotocollen nodig die elkaar erkennen. Ook het groene gegeven is een hot topic in de automotive sector, net zoals de veiligheid. “Hybrids zouden niet bestaan zonder informatica”, zegt Guillaume nog. “Interessant is ook de technologie die nagaat hoeveel je verbruikt aan de hand van je rijgedrag. Zo zou de overheid bestuurders niet langer moeten taxeren op het aantal pk’s, maar op hun werkelijke CO2-emissies.”

Iets waar Bosch momenteel aan werkt, is de meting van de CO2-concentratie in de passagiersruimte. “Bedoeling is om de luchtcirculatie in de binnenruimte te gaan sturen”, aldus Filip Boelens. “Als de CO2-uitstoot door het uitademen te groot wordt, gaan we buitenlucht binnenlaten. Zo kan je het thermische management beter sturen.”

Een leuk en actueel voorbeeld van hoe er gesleuteld wordt aan de veiligheid, is parking assistance. Je rijdt naar een smalle parkeerplaats, en je laat de wagen het vuile werk opknappen. Het enige wat je zelf nog moet doen, is gas geven. De nieuwe Volkswagen Touran is al uitgerust met een dergelijke feature. Sommige Lexus-modellen eveneens. “In de komende jaren worden deze dingen vanzelfsprekend”, oppert Peter Kohlschmidt. “Net zoals advanced cruise control de norm wordt, waarbij wagens automatisch stoppen aan verkeerslichten. Op technisch vlak is ook dat geen probleem meer, maar de wagens vervolgens zelf opnieuw laten vertrekken, blijkt heel wat moeilijker.”

Een andere trend is de definitieve doorbraak van speech control toepassingen. Ford heeft zopas voice activated-toepassingen in zijn modellen geïntegreerd, die gelinkt zijn aan een database. “Die nieuwe systemen herkennen ook hele woorden”, besluit Kohlschmidt. “Vroeger moest je letter per letter dicteren, nu kan je op een natuurlijke manier met de wagen praten. Hoe lang nog voor je boordcomputer je e-mails voorleest, en je luidop kan replyen?”

Frederik Tibau