Los automóviles conectados: ¿Realidad o ficción?

La conexión de los automóviles a las redes de datos promete revolucionar las carreteras, pero ¿conllevará también nuevos peligros?
Si tu coche todavía no está conectado, seguramente lo estará pronto. Los analistas tecnológicos de Gartner afirman que uno de cada cinco coches (250 millones de vehículos) estará equipado con algún tipo de conexión de red inalámbrica en 2020.
En la actualidad, los coches conectados son una de las manifestaciones con mayor crecimiento del internet de las cosas (IoT). La fusión de los coches, las comunicaciones y los datos promete mejoras considerables en la seguridad, los tiempos de viaje y la eficiencia ambiental que preparan el terreno para las ciudades inteligentes, los sistemas inteligentes de transporte y, en última instancia, los vehículos sin conductor.
Como sucede con toda tecnología disruptiva, no siempre es fácil distinguir entre el bombo publicitario y la realidad. Algunas de las preguntas clave son cómo suministrar conectividad a los coches conectados y quién se encargaría de hacerlo. Es una cuestión compleja desde el punto de vista comercial, especialmente para los fabricantes de automóviles.

“En el mercado actual se habla de utilizar conectividad de banda estrecha para sistemas no críticos como las llamadas de teléfono y la radio, eso es todo”, afirma Joel Grundy, jefe de oportunidades de crecimiento estratégico en investigación, técnica e innovación (RTI) de Thales.
En la actualidad, los servicios integrados de los coches conectados como las herramientas de navegación y la localización de vehículos robados se basan en una conexión a internet móvil. Es exactamente el mismo tipo de conexión que emplean los teléfonos inteligentes.
Sin embargo, el internet móvil es demasiado lento para las aplicaciones críticas de seguridad que se prevén en un futuro cercano, como alertas de colisión y control del tráfico, ya que estas prestaciones requieren que los coches “hablen” en tiempo real con otros vehículos y con las infraestructuras. Los transceptores inalámbricos de datos de corto alcance servirían para las comunicaciones ultrarrápidas entre vehículos (V2V) y entre el vehículo y la infraestructura (V2I)

La industria del automóvil y las administraciones públicas están trabajando activamente en esta tecnología, pero no se espera que las comunicaciones V2V y V2I lleguen al gran público por lo menos en los próximos cinco años debido a los costes y la complejidad de su implantación.
“Es curiosa la falta de madurez de la conectividad de los automóviles”, comenta Grundy. “Por ejemplo, si comparamos los automóviles con los aviones, la diferencia entre prestaciones es abismal. Los aviones cuentan con múltiples sistemas de comunicaciones: comunicaciones por satélite, radio con redundancia elevada, móvil y transmisión de datos y voz. La conectividad es muy variada. Pero con los automóviles no es así”.
La falta de un modelo de negocio estable para la conectividad complica las cosas aún más. Para los fabricantes de automóviles, el reto consiste en obtener ingresos periódicos de la conectividad integrada en los vehículos. Sin embargo, los compradores se muestran reacios a atarse a los fabricantes de este modo. Así, los fabricantes se ven obligados a ofrecer la conectividad BYOD (“traiga su propio dispositivo”) y conectar los sistemas integrados en el coche a los teléfonos inteligentes de los usuarios.

Gestionar los riesgos
La conexión de los automóviles a redes de datos externas conlleva riesgos y complicaciones. Las conexiones de comunicación inalámbrica son vectores en potencia para los piratas informáticos, un problema que varios pirateos de vehículos muy sonados en 2015 pusieron en evidencia.
Hay dos factores que revisten especial riesgo para los automóviles modernos. En primer lugar, cada vez más coches tienen funciones semiautónomas como el asistente de aparcamiento, el asistente de mantenimiento en el carril y el frenado automático. Estos sistemas permiten que, en lugar del conductor, sea un ordenador el que asume el control de tareas esenciales como la dirección y el frenado.

El segundo (y mayor) problema es la escasez o ausencia total de seguridad en los sistemas electrónicos de los coches. Este riesgo aumenta por la fragmentación: la capacidad de procesamiento de los vehículos raramente está centralizada, sino que las funciones individuales (desde los instrumentos hasta el frenado) están controladas por módulos de control independientes. Los automóviles modernos pueden llegar a tener hasta 70 de estos módulos y millones de líneas de código.
En este contexto, los fabricantes de automóviles están trabajando para centralizar las funciones en menos ordenadores, pero esto crea otros problemas: ¿cómo se puede garantizar la seguridad si las funciones esenciales (como el frenado) comparten el mismo equipo informático con otras no vitales como los sistemas de información y entretenimiento?

Para responder a esta pregunta, los fabricantes de automóviles han recurrido al sector aeronáutico, que ya ha resuelto el problema de la fragmentación con una solución conocida como aviónica modular integrada. Este sistema separa las aplicaciones individuales mediante particiones, por lo que permite ejecutar diferentes tipos de software simultáneamente y de forma segura en el mismo equipo.
Sysgo, filial alemana de Thales, es pionera en este campo. La empresa está especializada en sistemas operativos integrados, y su solución PikeOS ya ha se ha probado en los mercados de aeronáutica y defensa, en los que la seguridad es primordial. Está a punto de dar el salto a las carreteras: PikeOS ha sido adoptada por Continental y Magna, dos de los mayores proveedores del sector automovilístico, y está previsto que empiece a llegar a los vehículos a partir de 2017.

“Lo que estamos haciendo con los coches es exactamente lo mismo que hicimos hace 15 años en el sector aeronáutico”, afirma Knut Degen, director general de Sysgo. “El creciente número de aplicaciones de software y sistemas de asistencia implica que la electrónica del automóvil necesita arquitecturas de sistema similares a las de los aviones. PikeOS es un hipervisor que puede contener varios paquetes de software en particiones individuales y controlar las comunicaciones y el flujo de datos entre las aplicaciones y el equipo”.
Además de permitir utilizar los recursos informáticos internos del vehículo de un modo seguro y racional, PikeOS ofrece protección contra las amenazas externas: “En el caso de los automóviles conectados, la seguridad depende de la separación entre las comunicaciones con el mundo exterior y sus sistemas electrónicos internos”, declara Degen. “Este tipo de arquitectura será obligatoria para los vehículos autónomos”.

El camino hacia la autonomía
El desarrollo de los coches autónomos (sin conductor) probablemente se centrará en el papel de las comunicaciones, y no solo en cómo hacer que sean seguras, sino también en su finalidad: si los vehículos autónomos se generalizan, es probable que se impulse la supervisión e incluso el control externos.
Uno de los principales objetos de debate es la cuestión de la responsabilidad. Decidir quién tiene la culpa cuando las cosas salen mal siempre ha sido un polvorín jurídico, y es posible que se complique todavía más. A finales del año pasado, los legisladores californianos hicieron hincapié en esta problemática al anunciar que, por el momento, los vehículos autoconducidos seguirán necesitando un conductor.
Sin embargo, la administración nacional de seguridad vial de las autopistas de Estados Unidos ha reconocido recientemente que un ordenador podría ser el conductor, al menos en el caso del coche autónomo de Google.
Grundy cree que la evolución de la autonomía de los vehículos dependerá del modo en el que se reparta el riesgo: “Las implicaciones del control de las infraestructuras son diferentes de las de la autonomía total. Si el mundo decide que la responsabilidad es de los fabricantes, éstos harán los coches lo más seguros posibles”.

“Por otro lado, si los gobiernos deciden que hay que colectivizar parte del riesgo, la información que permite al vehículo tomar decisiones prudentes pertenecerá a un proveedor de las infraestructuras, como sucede en el control del tráfico aéreo o la señalización ferroviaria”.
Independientemente del modelo que prevalezca, es probable que los servicios en la nube y los sistemas de secundarios cobren cada vez más importancia. Ya está pasando: las prestaciones como la localización en caso de robo y los seguros en función del uso del vehículo ya se basan en la nube. Resulta fácil imaginarse un mundo en el que las comunicaciones de datos y el procesamiento remoto de los mismos tengan más influencia en el comportamiento del vehículo.

“Las tecnologías de seguridad de Thales serán perfectas para las infraestructuras de los automóviles conectados, ya que están estrechamente relacionadas con algunas áreas en las que la empresa cuenta con una gran experiencia”, destaca Bertrand Demotes-Mainard, vicepresidente de tecnologías de hardware de Thales.
Una de estas áreas es la de sistemas críticos para la seguridad en el sector aeronáutico y el ferroviario. Otra es la seguridad de las operaciones, ya que los sistemas de Thales garantizan la seguridad de unos cien millones de transacciones financieras al día. La capacidad de operar con seguridad y a gran escala constituye un factor diferenciador, afirma Demotes-Mainard: “Es necesario poder garantizar la seguridad de los procesos de los sistemas secundarios y de la nube, así como su fiabilidad”. Thales está consolidando su liderazgo en la seguridad de los datos; buena prueba de ello es la adquisición por 400 millones de USD de Vormetric, con sede en San José y uno de los mayores proveedores de soluciones para la protección de datos en infraestructuras físicas, virtuales y de la nube.

¿Ya estamos llegando?
Aunque la evolución hacia la autonomía empieza a tomar impulso, aún quedan obstáculos por superar. La actitud del público es uno de ellos. Los coches llevan mucho tiempo asociados a ideas muy arraigadas de identidad, libertad e independencia, pero dejar el volante a los ordenadores supone sacrificar parte de esa libertad.

Sin embargo, hay indicios de que se está produciendo un cambio de actitud hacia el coche en propiedad. El auge del uso temporal de vehículos y el éxito de las aplicaciones para taxis privados como Uber y Hailo revelan un nuevo modo de ver el automóvil. También hay síntomas de que la relación de amor con el coche podría estar perdiendo su chispa después de cien años: unos estudios llevados a cabo en Reino Unido y Estados Unidos sugieren que los jóvenes, y en especial los varones, conducen menos.

La tecnología sin conductor podría optimizar la utilización de las carreteras y transformar la seguridad. Sin embargo, Grundy cree que la batalla por los corazones y las mentes se podría ganar en la medida en que la autonomía mejore la movilidad personal. En la actualidad, las personas que más necesitan el coche incluidos los jóvenes, los mayores y los enfermos suelen ser las que menos acceso tienen a él.
“No solo se trata de poder volver a casa de fiesta en un coche que se conduzca solo, sino de la posibilidad de ofrecer dignidad y libertades humanas básicas a las personas que nunca han podido disfrutar del transporte privado”, afirma Grundy. “Creo que es un argumento increíblemente poderoso”.

¿Qué es un automóvil conectado?
En general, un automóvil conectado es un vehículo que viene de fábrica equipado con comunicaciones móviles, equipos, software y medios de visualización de la información para el conductor. La conectividad se suministra habitualmente mediante un paquete SIM integrado. Los automóviles conectados cuentan con una serie de funciones telemáticas diseñadas para mejorar la seguridad, el confort y la eficiencia, entre ellas la planificación automática de viajes basada en GPS con alertas de congestión, la localización de vehículos robados, la programación del mantenimiento y prestaciones de acceso remoto como la apertura del coche. La notificación automática de accidentes es un sistema que realiza una llamada de emergencia en caso de colisión y será obligatorio a partir de 2018 para todos los vehículos nuevos según el programa europeo eCall.
En el futuro, el desarrollo de las tecnologías V2V y V2I revolucionará los viajes por carretera con una serie de prestaciones de seguridad activa como sistemas anticolisión avanzados.

Carreteras conectadas
El desarrollo de las comunicaciones V2I con conexión inalámbrica de alta velocidad abre las puertas al concepto de las carreteras conectadas, en las que los sistemas de tráfico y de carretera intercambien con fluidez datos del estado de las carreteras cercanas a los vehículos. Esto permite alertar a los conductores de los peligros antes de que los vean.
Por ejemplo, se podría dotar a los vehículos de acceso en tiempo real a los datos de los semáforos, conocidos como información de fase y duración.
Además de ahorrar combustible y mejorar el flujo del tráfico imagina cruzar la ciudad con todos los semáforos en verde, esto podría reducir el número de accidentes en las intersecciones indicando con antelación los próximos semáforos en rojo.
La información de obras en la carretera, los datos de las señales de mensaje variable y las alertas tempranas de carriles cortados se podrían transmitir mediante enlaces V2I. Uno de los atractivos del sistema V2I es que, en muchos casos, permite reutilizar datos que ya se están generando. Las comunicaciones V2I forman parte del concepto más amplio de los sistemas de transporte inteligentes cooperativos, en los que los vehículos se comunican entre sí (V2V) y con las infraestructuras. Para la combinación de ambos se emplea el término V2X.

Se están haciendo numerosas pruebas con el sistema V2I, pero sigue habiendo obstáculos. Uno de ellos es que los vehículos todavía no disponen de los enlaces inalámbricos rápidos 802.11p que se necesitarían para el suministro directo de datos relacionados con la seguridad tales como el estado de los semáforos. Habría que modificar los equipos de carretera para que pudieran gestionar transmisiones de datos, y también habría que hablar de la seguridad de los datos y considerar las posibles responsabilidades: si los datos asociados a la seguridad que se transmiten a nuestro vehículo son incorrectos y se produce un accidente, ¿quién es el responsable?
Si conseguimos contestar a estas preguntas y descubrimos la tecnología adecuada, podríamos vivir en un mundo sin conductores ni tráfico antes de lo que creemos.

¿Sabías que…?
Si conduces un coche con sistema anticolisión, es muy posible que Thales esté contribuyendo a que tus viajes sean más seguros. Los componentes de radar que integran los sistemas anticolisión están diseñados y fabricados por United Monolithic Semiconductors, una joint venture de Thales.
Thales también es uno de los principales proveedores de LIDAR, una tecnología de escaneo que dota a los ordenadores de la capacidad de “ver”. Se espera que LIDAR se generalice con la llegada de los vehículos sin conductor.