De slimme auto is in opkomst

Aanvankelijk zag de consument de slimme auto als een soort aardige gadget voor de rijders met veel geld. Dat is de afgelopen jaren echter flink veranderd. Na de slimme navigatie veroverden systemen voor entertainment, binnenmilieu en veiligheid de auto. De smart of connected car begint daarmee steeds meer op het slimme huis op wielen te lijken.
Wat is nu eigenlijk een connected car? In feite gewoon een slimme auto die interactief met de mechanica (boordcomputer), inzittenden en de buitenwereld communiceert. Het ‘connected’ slaat daarbij op de interne en externe netwerken. Het interne netwerk bewaakt zowel het functioneren van de auto en het gedrag van de inzittenden als het interne milieu en de veiligheid. Daarnaast draagt de interne connectie tevens zorg voor het weergeven van vermaak (audio en video) tot het spelen van games en verstrekken van nuttige informatie. De externe connectie maakt de auto deel van grotere netwerken voor het uitwisselen van informatie, navigatiegegevens, verkeersinformatie en -veiligheid. In feite ziet de autokoper met enige pretentie de connected voorzieningen al als standaard onderdeel van het voertuig. Draadloze besturing per app op de smartphone, tablet of iPod heeft eveneens de massa bereikt.



Mobiliteit op wielen
Automobiel betekent zelf bewegen. Een voertuig dat met behulp van een motor rijdt. Daarnaast is er het begrip mobieltje, de draagbare draadloze telefoon of tablet & telefoonkruising. Voeg deze begrippen samen en je krijgt mobiliteit op wielen (in het Engelstalige jargon Mobility on Wheels). Zo ontstond ook de slimme auto met intelligente boordelektronica en bijbehorende -software voor comfort, rijveiligheid en entertainment. De volgende stap werd ‘auto zoekt netwerk’. In feite de verbonden auto of connected car. De auto zoekt draadloos contact met bijvoorbeeld een 3/4G-steunpunt, the cloud of intelligente wegen en zelfs het internet der dingen omarmt de verbonden auto. Een ingebouwde WiFi hotspot is in opkomst. Ook kunnen auto’s op de weg elkaar informeren om zo afstand te houden en files te voorkomen. Bekende merken bij Mobility on Wheels zijn Audi, Chevrolet, Ford, Kia, Mercedes, Nissan, Tesla, Toyota, BMW en Renault. Panasonic voert een aparte reeks smart devices voor de auto. Intel, Alcatel en Cisco zijn kartrekker voor de netwerkverbindingen. Long Term Evolution (LTE) is een term die staat voor een hoge prestatie bij het overdragen van gegevens (data) via 3.9 en 4G-netwerken. In principe een uitgebreidere en krachtiger vorm van het Universele Mobiele Telecommunicatie Systeem (UMTS). Het inrichten van LTE-(snel)wegen maakt een continue hoogwaardige uitwisseling van data tussen de daarop rijdende auto’s mogelijk.Bij entertainment komt de eerder bij de netwerken besproken Audio Video Bridging (AVB) om de hoek kijken. Met deze AVB-techniek is het relatief eenvoudig om 2K of 4K video en audio in de hoogst mogelijke kwaliteit aan het passerende autoverkeer aan te bieden.Trendwatchers zien op korte termijn bij Mobility on Wheels de volgende ontwikkelingen:- Het aanbieden en besturen van applicaties vanuit de ‘wegcloud’.- De smartphone (en ook de iPad of tablet) als belangrijkste toegang (gateway) tot mobiele diensten. Daarnaast bestuurt   de smartphone de auto vanuit het slimme home. Bijvoorbeeld de functies opwarmen, ontdooien, ontwaseming of opladen.
- Een toenemende groei van LTE-wegen.De auto-industrie is zich snel aan het heroriënteren om straks aan de vraag naar connected cars voor de massa te kunnen voldoen. Een flinke groei van naar verwachting 10% van de verkochte auto’s in 2013 naar 90% in 2020.



Wat is nodig voor een smartcar?
De gewone smartcar staat min of meer op zichzelf. Een boordcomputer met sensoren regelt de volgende functies:- Het zuinig rijden, ECO-systeem.- Het aansturen van de motor en aanvullende systemen.- Het beheren van de veiligheid. Dit varieert onder andere van controle op de remmen, verlichting, olie- en waterpeil, snel- heid, bandenspanning, ruiten/spiegels automatisch ont- dooien en wegconditie tot het signaleren van minder alerte bestuurders of het verlaten van de rijstrook en voldoende afstand houden tot de voorganger. In noodgevallen stelt de auto de hulpdiensten op de hoogte van de aard en plaats (GPS-positie) van het ongeval of calamiteit.- Het beheren van het binnenmilieu. De verlichting, ventilatie  en temperatuur. Desgewenst met herkenning van de voor- keuren per gebruiker.- Het melden van benodigde service en/of onderhoud. Maakt desgewenst een afspraak met de garage.- Navigatiesysteem en routeplanning. Veelal via een GPS-voor- ziening met aanvullende slimme informatie over voorzieningen  in de buurt, files omzeilen, voordelig tanken en toeristische informatie.
- Koppeling via Bluetooth of NFC met de smartphone, tablet,  iPod, smartwatch of Google Glass. Dit zowel betreffende  communicatie (telefonie, SMS, Whatsapp e.d), audiovisuele  bestanden als de genoemde besturing op afstand en het ont/vergrendelen van het voertuig.- Het beheren van het boord-entertainmentsysteem. Muziek  afspelen, weergave van dvd of Blu-ray en gaming.Vrijwel alle grote automerken voorzien in de middel- en hogere klassen in deze functies. Extra opties zijn betaalsystemen bij benzinepompen of tolpoorten.



Wat is nodig voor een connected car?
De bovenstaande functies van de slimme auto breiden zich bij de connected car verder uit. Als eerste zijn er aanbieders van digitale diensten nodig. In het jargon Mobile Network Operators (MNO’s). De diensten van de MNO zijn bereikbaar:
- Per smartphone, tablet en straks ook de smartwatch en  Google Glass te koppelen aan een door de fabrikant  ingebouwd compatibel autosysteem. Dit heet ingebrachte verbinding (brought-in connectivity). Naar keuze  te koppelen via Bluetooth, USB-kabel of NFC.
- In de connected car zelf gebouwde ontvanger(s) en zender(s). Dit heet ingebouwde verbinding (built-in connectivity).
- Een combinatie van brought-in en built-in connectivity.- Via de bijbehorende software beheert het contact en het functioneren van de toepassingen op de verschillende  apparaten in de auto.De deelnemende MNO’s zorgen voor een dekkend netwerk van zendmasten of in het wegdek zelf opgenomen contactpunten. Via de SIM-kaart reguleert de aanbieder de diensten en persoonlijk gebruik door de inzittende(n).

Connected car-communities

Van oorsprong is de auto een individueel voertuig. Rijdt alleen met bestuurder en inzittenden. Met de komst van social media en smart devices zijn wij echter steeds gewend aan het alles met elkaar delen. Er ontstaan zogenaamde verbonden gemeenschappen, de connected communities. Dat gaan de connected cars nu uiteindelijk ook doen. Carpooling, het snel vinden van een parkeerplek met het tot op de Eurocent afrekenen en Zipcar (een auto op afstand reserveren) zijn al inmiddels al ingeburgerd.De slimme auto gaat in de connected-vorm steeds meer deelnemen aan het autonetwerk. Dat maakt het automatisch naar de bestemming rijden, het voorkomen van files en aanrijdingen mogelijk. Een auto die geautoriseerde chauffeurs herkent maakt het samen delen heel gemakkelijk. Bestuurders van verschillende voertuigen op de weg kunnen direct met elkaar spreken. “Zullen wij even pauzeren” of “Uw achterlicht is kapot”. Het gezamenlijk autobezit, inplannen en rijden valt daarmee eenvoudig te realiseren. De elektrische auto vindt zelf zijn oplaadplek, onderhoudt de accucapaciteit en kan straks zelf via inductiematten in het wegdek bijladen tijdens het rijden. Google experimenteert met de zelfrijdende auto, de Google car, op een slimme weg.Als de auto toch al aan het draadloze netwerk of internet der dingen hangt kan deze met thuis of kantoor communiceren. Bij het slimme huis op afstand de verwarming en verlichting bedienen, met de IP-camera kijken of alles in orde is, de keuken alvast het menu laten (voor)bereiden of het bad aanzetten. En wellicht zegt de koelkast met een berichtje dat er nog boodschappen nodig zijn. Dit compleet met een boodschappenlijstje en de snelste weg naar de supermarkt.De connected car is eveneens een mobiel kantoor. Dezelfde functionaliteit als bij het eerder besproken telewerken, teleconferencing en teleleren.



Virtuele omgeving
Data geprojecteerd op de voorruit, smartbril of ander beeldscherm veranderen de auto in een virtuele omgeving. Te denken valt aan het op de display weergeven van:
- Navigatie met de gevolgde route en weggegevens.
- Verkeersveiligheid. Afstand, remweg, snelheid, gladheid etc.
- Interessante of nuttige punten langs de weg.
- Het via augmented reality visualiseren van de werking van de auto. Naast ECO en het correct functioneren van de mecha- nica, verlichting en bandenspanning ook het contact met de weg, de parkeersituatie en eigen rijgedrag.
- Beeldversterking en het duidelijk weergeven van weg- objecten bij slecht zicht.
Steeds meer onderdelen van de auto, zowel binnen als buiten, zijn dankzij weergevende folies of verven bruikbaar als display.

Entertainment in de smartcar
In de slimme auto is het qua vermaak goed toeven. Onder car entertainment vallen muziek, video/dvd/tv en gaming. De steeds betere geluidsinstallaties in de auto sluiten naadloos aan op het persoonlijke repertoire op de smartphone, iPod of tablet. Mediaplayer in de auto en digitale radio-ontvangst (DAB, Digitale Audio Broadcasting) per LTE-weg of (satelliet)zender. Ook kun je steeds meer je eigen soundprofielen instellen voor weergave naar smaak en voorkeur. Tevens voorziet de geluidsinstallatie al jaren in verkeers- of file-informatie, het melden van de autostatus- en functies als waarschuwingen, het weer en een toepasselijke navigatiestem. Bekende merken bij smart audio in de auto zijn Sony, Panasonic, Parrot en Pioneer.
Een ander onderdeel van het geluid in de auto bestaat uit het telefoneren met de handen vrij. De smartphone koppelt draadloos (Bluetooth) of via een (USB-)connector aan het geluidssysteem. Het telefoneren met de autospeakers geeft vaak een verrassend goede geluidskwaliteit. Als aanvulling op dit connectsysteem het gebruik van spraakcommando’s voor de bediening van de verschillende functies van de smartcar via een ingebouwde microfoon.Het film of foto’s kijken in de auto is voorbehouden aan de inzittenden of rustende chauffeur. Traditioneel is de dvd /Blu-ray speler met één of meerdere schermpjes aan de hoofdsteunen of het dak van de auto. Het ziet er naar uit dat deze interne mediaplayer concurrente krijgt van rechtstreekse en uitzendingen op maat en smaak van de kijker in de auto. Een probleem was de netwerkcapaciteit met het oog op de benodigde hoge datarates voor vloeiende Full HD (2K), Ultra-HD (4K) en 3D films en programma’s. Nieuwe netwerken zoals LTE en AVB voorzien in snelle grote datatransporten op meerdere ontvangplekken in de praktijk. De LCD/OLED-schermen en ontvangende elektronica in de auto passen zich hierop aan. Ook hier een combinatie met informatie betreffende het verkeer, navigatie, het weer en statusmeldingen over het voertuig zelf.Car gaming verplaatst de gameconsole of spelletjes op de smartphone of tablet naar de autoschermen. Er is keuze uit brought-in en built-in. Dat wil zeggen: je neemt de eigen spelletjes gewoon mee de auto in en maakt (draadloos) contact met de aanwezige systemen voor car entertainment. Of de auto haalt de games uit het eigen systeemgeheugen, de cloud of zenders van de LTE-weg. Via het netwerk is er toegang tot community-gaming.Veelal spreekt de fabrikant van car connect-systemen. Het koppelen van alle systemen aan elkaar. Dat betekent het onderling verbinden van telefonie, navigatie, spraakbesturing, statusinformatie en entertainment in de auto.



Interactieve navigatie
De navigatie in de smartcar is veel meer dan alleen de weg vinden of een route plannen. De grafische display van wegenkaarten en visualisatie van wegsituaties heeft een zeer hoog en interactief niveau bereikt. Tot 3D aan toe. Bovendien betreedt de weergave nu naast de traditionele navigatieconsoles ook de display op brillen zoals Google Glass, de voorruit (Heads Up) en andere reflecteren schermoppervlaktes in de auto.Dankzij de aanvullingen via geheugenkaartje, uit de cloud, telefonie (smartphone en tablet) en wegnetwerken informeert het navigatiesysteem de gebruikers over:
- De kortste en alternatieve routes.
- De actuele verkeersituatie en files.
- Weersomstandigheden.- Bezienswaardigheden.
- Nuttige objecten in de buurt. Benzinepompen, restaurants, parkeerplaatsen, hotels, winkels, servicestations, politie- en  eerstehulpposten.
En naar keuze nieuwsberichten, beursinfo en inkomende boodschappen.Nuttige eigenschappen van een slim navigatiesysteem zijn het instellen van de displayhelderheid al naar gelang de lichtomstandigheden, de aanwezigheid van zowel een touchscreen als spraakbesturing en het zelf updaten met recente informatie. Het herkennen van de gebruiker (face recognition) met diens voorkeursinstellingen is in opkomst.

App’je er bij
Steeds meer auto’s zijn voorzien van een mogelijkheid tot besturing per app op afstand. De smartphone of tablet beheerst daarbij functies zoals voorverwarmen, het monitoren van het opladen bij elektrische auto’s, ont/vergrendelen en ontdooien. Inmiddels al van Mitsubishi en Volvo. Wij verwachten dat dit de komende jaren gemeengoed is. Let wel op de afscherming tegen dieven en hackers!Een ander punt vormt het gebruik van de geliefde apps op de smartphone en tablet of iPod in de auto. Vooral waar connectiviteit gewenst is willen de inzittenden dezelfde functionaliteit en comfort als thuis, op kantoor of in het veld.
Ook voor de bootPleziervaartuigen gaan wat de domotica aan boord betreft steeds meer lijken op het smarthome en de smartcar. Het gaat immers ook om dezelfde functionaliteit met de zes al bij de auto genoemde speerpunten: het regelen van het binnenmilieu, verlichting, navigatie, entertainment, communicatie en het ECO-varen. De systemen komen eveneens veel overeen. Een probleem kan het connected varen zijn. De boot slaagt er niet altijd in om een geschikt steunpunt voor de verbinding te vinden. En LTE-vaarwegen zijn er nog niet echt.

Drone aan boord 
Renault heeft een ontwerp gemaakt voor een SUV met drone aan boord. Deze compacte terreinwagen, de KWID, heeft een eigen vanaf de auto te lanceren drone. Die kan de bestuurder besturen en op de tabletdisplay volgen. Onder andere geschikt om de omgeving te verkennen en het verkeer (files) op afstand in de gaten te houden.



Integratie met smartphone
Veel belovend is de integratie met smartphone OS. Het besturingssysteem van smartphones integreert geleidelijk in de connected car. Bij Apple iOS 7.1 (Apple Talk-protocollen) geldt dat zowel voor de navigatiefuncties met Apple maps, en muziek streamen via iTunes als uiteraard telefoneren met Siri de spraakassistent en het gebruik van de favoriete apps. Ferrari, Mercedes en Volvo bijten in deze de spits. Android en Google betreden de connected cars van General motors, Honda, Audi en Hyundai.