Mehr Sicherheit für Nutzfahrzeug-Technologien
Neue automatisierte Sicherheitsfunktionen und eine erweiterte Konnektivität erfordern von Nutzfahrzeug- und Off-Highway-OEMs, die Fahrzeugsicherheit zu priorisieren und Cyberbedrohungen zu minimieren.
Autor: Mark Brubaker, Senior Manager of Business Development, Industrial & Commercial Vehicles
Das Rennen um mehr Autonomie hat in der Industrie- und Nutzfahrzeugbranche längst begonnen – und das aus gutem Grund. Autonome Fahrzeuge haben das Potenzial, den gewerblichen Transport grundlegend zu verändern, die Lieferkettenlogistik zu revolutionieren, die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken.
Durch Datenanalysen lassen sich Sicherheitslücken und Schwachstellen erkennen, sodass Teams diese beheben können, bevor sie den Fahrzeugbetrieb beeinträchtigen.
Auf dem heutigen Transportmarkt nutzen rund 90 % aller Nutzfahrzeuge im Straßenverkehr fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS). Dazu gehören Frontkollisionswarnung, automatische Notbremsung, Spurhalteassistenz, adaptive Geschwindigkeitsregelung, kamerabasierte Spiegel und Totwinkelwarnsysteme. Bereits ab 2027 könnten jedoch hochautomatisierte Lkw auf unseren Straßen unterwegs sein – ohne Fahrerin oder Fahrer –, entweder einzeln oder in sogenannten Platoons, bei denen zwei, drei oder mehr Lkw wie ein Straßenzug fahren, gesteuert von nur einer Fahrerin oder einem Fahrer im ersten Fahrzeug.
Im Off-Highway-Bereich nutzen Fahrzeuge in der Bergbau- und Bauindustrie ebenfalls ein gewisses Maß an Automatisierung, um den Durchsatz zu steigern und die Sicherheit der Mitarbeitenden am Arbeitsplatz zu erhöhen. Sowohl manuell gesteuerte als auch autonome Fahrzeuge verwenden sensorbasierte Systeme, um enge Kurven in beengten Räumen zu fahren, synchron zu lenken, um Kollisionen zu vermeiden, und ein Überschlagen des Fahrzeugs zu verhindern.
Auch mit teilweiser Autonomie werden Sicherheit und Produktivität durch den Einsatz dieser Systeme deutlich verbessert. Im Hinblick auf die Nachhaltigkeit bietet die durch teilautonome Fahrzeuge erzielte höhere Effizienz und Kraftstoffersparnis zusätzlichen Mehrwert, da sie zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs beiträgt – mit positiven Auswirkungen auf Umwelt und Wirtschaftlichkeit.
KI-gestützte Systeme können Verhaltensanomalien erkennen – etwa ungewöhnliche Fahrmuster –, während adaptive Sicherheitsprotokolle automatisch eine korrigierende Reaktion auslösen können, beispielsweise das Abschalten der Fahrzeugleistung.
Software, Daten und sichere Systeme
Während das Wachstum im Bereich der autonomen Fahrzeuge der Branche insgesamt erhebliche Vorteile bringt, ist diese Entwicklung nicht ohne Herausforderungen. Die Vielzahl an automatisierten Sicherheitsfunktionen, die in heutigen Lkw und Nutzfahrzeugen integriert sind, wird durch Software gesteuert. Und immer wenn Software im Spiel ist, stellen Cyber-Schwachstellen ein wesentliches Risiko dar.
Schließlich transportieren Lkw fast 80 % aller binnenstaatlich gehandelten Güter – darunter Erdgas und fossile Brennstoffe, Benzin, Lebensmittel, Elektronik, pharmazeutische Produkte und vieles mehr. Sie sind somit ein attraktives Ziel für Täter, die versuchen könnten, über die Fahrzeugsoftware den Warenfluss zu stören – oder Schlimmeres. Im Off-Highway-Bereich könnte dieses Szenario bedeuten, dass Bauprojekte unterbrochen oder landwirtschaftliche Betriebe beeinträchtigt werden.
Autonome Funktionen sind nicht das einzige Beispiel für die exponentiell wachsende Abhängigkeit von Software und Daten, auf die Lkw und Off-Highway-Geräte zunehmend angewiesen sind. Diese Fahrzeuge integrieren inzwischen Sensoren, die Daten von anderen Fahrzeugen und sogar aus der Umgebung erfassen – mithilfe von Kameras und LiDAR – und sich mit cloudbasierten Plattformen verbinden, um erweiterte Navigations- und Flottenmanagementdienste zu ermöglichen.
Ein Beispiel: Auf einer Baustelle integrieren GPS-Systeme mit LiDAR- und Radarsensoren die erfassten Daten in die Telematik-Software, um den aktuellen Standort sämtlicher Maschinen in Echtzeit bereitzustellen. Abstands- und andere Sensoren erkennen Totwinkel sowie die Nähe zu umliegenden Geräten – Informationen, die genutzt werden können, um Sicherheit, Produktivität und Leistung zu verbessern.
Auch Remote-Zustandsüberwachung und Ferndiagnose werden in der Branche zunehmend zum Standard: Informationen über den Zustand von Fahrzeug oder Ausrüstung tragen dazu bei, Wartungsprobleme zu vermeiden, bevor sie auftreten.
Das Ergebnis all dieser neuen Technologien ist die Entstehung enormer Datenmengen. Je stärker diese Daten miteinander vernetzt und verknüpft werden, desto anfälliger werden sie auch. Gelangt ein Angreifer in den Besitz von Fahrzeugdaten und manipuliert diese, können Fehlentscheidungen getroffen, Abläufe beeinträchtigt oder sogar Verletzungen verursacht werden.
Nehmen wir zum Beispiel eine Maschinenführerin oder einen Maschinenführer, die bzw. der auf einer Baustelle einen Bagger bedient und dank eines cloudverbundenen Geräts, das die Grabtiefe der Maschine begrenzt, leicht vermeiden kann, eine Versorgungsleitung zu treffen. Würde ein Hacker diese Daten übernehmen oder manipulieren, könnte die Maschinenführerin oder der Maschinenführer fehlerhaft reagieren und dabei sich selbst, umstehende Personen, das Gerät oder das Projekt gefährden.
Langsamer arbeitende Maschinen – etwa Traktoren in der Landwirtschaft – können unter Umständen weniger leistungsstarke Mobilfunknetze nutzen, wenn sie nicht mit anderen Fahrzeugen kommunizieren oder nicht um sie herum manövrieren müssen.
Überlegungen zur Minimierung von Cyberbedrohungen
Auch wenn die Gefahr real ist, dass ein Cyberangriff eine gesamte Fahrzeugflotte beeinträchtigen oder die Arbeiten auf einer Baustelle zum Stillstand bringen könnte, gibt es Möglichkeiten, diese Risiken zu minimieren und sicherzustellen, dass die Systeme so sicher wie möglich sind. Im Folgenden finden Sie einige Empfehlungen:
Bestimmen Sie, was drahtlos und was kabelgebunden ist – So verlockend es auch sein mag, drahtlose Sensoren und Antennen zu nutzen, um sämtliche Daten intern zu erfassen und zu übertragen, erhöht dies das Risiko erheblich. OEMs sollten daher in Erwägung ziehen, für interne Kommunikationswege kabelgebunden zu bleiben und für externe Verbindungen abgeschirmte Kupferkabel und Steckverbinder zu verwenden.
Bewerten Sie V2X-Kommunikation fahrzeugweise – Schnell fahrende autonome Fahrzeuge, etwa Lkw, sind auf V2X-Kommunikation angewiesen, um ihr Reaktionsverhalten an wechselnde Bedingungen anzupassen. Dasselbe gilt für schwere Maschinen – etwa Fahrzeuge im Bau- oder Bergbau, die in beengten Einsatzumgebungen arbeiten und ihre Bewegungen sowie Wendemanöver koordinieren müssen. Fahrzeuge sollten über robuste Verschlüsselungsprotokolle verfügen, um den gesamten V2X-Datenverkehr zu schützen. Langsamer arbeitende Maschinen – wie Traktoren in der Landwirtschaft – können hingegen weniger leistungsstarke Mobilfunknetze nutzen, sofern sie nicht mit anderen Fahrzeugen kommunizieren oder nicht um sie herum manövrieren müssen.
Entscheiden Sie, welche Daten erfasst und gespeichert werden sollen – Lkw und Off-Highway-Fahrzeuge nutzen zunehmend Sensoren, um Daten über Systemleistung und Betriebsbedingungen zu erfassen. Diese Daten werden in der Regel erfasst und in große Data Lakes eingespeist, um Echtzeitanalysen zu ermöglichen. Allerdings können cloudbasierte Systeme potenzielle Lücken und Schwachstellen aufweisen. Daher sollten Entwickler:innen sorgfältig überlegen, welche Daten sie erfassen und wie lange diese den Endnutzenden zur Verfügung stehen sollen.
Setzen Sie fortschrittliche Technologien zur Verbesserung der Sicherheit ein – Datenanalysen können Sicherheitslücken und Schwachstellen aufdecken, sodass Teams diese beheben können, bevor sie den Fahrzeugbetrieb beeinträchtigen. Datenintegritätslösungen können fortlaufend die Authentizität der von Sensoren und Systemen übertragenen Daten validieren. KI-gestützte Systeme können Verhaltensanomalien erkennen – etwa ungewöhnliche Fahrmuster –, während adaptive Sicherheitsprotokolle automatisch eine korrigierende Reaktion auslösen können, beispielsweise das Abschalten der Fahrzeugleistung.
Da die Lkw- und Off-Highway-Branche im Zuge der Elektronifizierung und Autonomisierung weiterhin neue Funktionen und Features einführt, müssen Fahrzeugsicherheit und die Minimierung von Cyberbedrohungen dauerhaft im Fokus bleiben. OEMs werden eng mit Komponentenherstellern, Konnektivitätsanbietern und Sicherheitsanbietenden zusammenarbeiten müssen, um Sicherheitsstrategien, -systeme und -prozesse weiterzuentwickeln und sicherzustellen, dass ihre Fahrzeuge sicher, widerstandsfähig und anpassungsfähig bleiben, während sich die Branche weiterentwickelt.
