Sistemas de Seguridad Trabajo de Investigación

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Sistemas de Seguridad

Trabajo de Investigación

Octubre 25, 2018

Pedro Eduardo Blanco López Cuenta: 179178-9

Introducción

A través de 80 años de producción en serie, el automóvil de pasajeros ha permanecido superficialmente estático: un simple motor de combustión interna; cuatro ruedas; y la Interfaz usuario, volante, acelerador, cambio de marchas, y freno. Sin embargo, en las últimas dos décadas los subyacentes sistemas de control han cambiado dramáticamente. El automóvil de hoy no es un mero dispositivo mecánico, sino que contiene una gran cantidad de ordenadores. Estas computadoras coordinan y monitorean los sensores, componentes, el conductor, y los pasajeros. De hecho, uno estimación reciente sugiere que el sedán de lujo típico ahora contiene más de 100 MB de código binario distribuidos en 50–70 computadoras independientes — Unidades de control electrónico (ECU) en la lengua vernácula automotriz, a su vez comunicándose a través de uno o más buses de red interna compartidos.  

Si bien la industria automotriz siempre ha considerado qua la seguridad es una preocupación crítica de la ingeniería (de hecho, gran parte de este nuevo software ha sido introducido específicamente para aumentar seguridad, por ejemplo, sistemas de frenos antibloqueo) no está claro si los fabricantes de vehículos han anticipado en sus diseños la posibilidad de un adversario. De hecho, parece probable que esta al aumentar el grado de computarización también trae consigo una serie correspondiente de amenazas potenciales.

Para agravar toda esta situación, cada día surgen sistemas más sofisticados y complejos susceptibles al ataque por su compleja red de comunicación entre computadoras. En los Estados Unidos, es obligatorio el puerto On Board Diagnostics (OBD-II), debajo del tablero, y prácticamente todos los vehículos modernos lo ofrecen como estándar. Permite monitorear en tiempo real la telemetría del auto, el acceso a redes internas del vehículo, actualizaciones por el usuario, ofrece características de valor agregado como respuesta automática al choque, diagnóstico remoto y antirrobo, entre otras tantas funciones. 

 Las tasas de lesiones y muertes en el tráfico vial han disminuido en los países desarrollados en las últimas décadas debido a mejoras sistemáticas en el diseño de carreteras, diseño de vehículos, gestión de tráfico y conciencia del riesgo (Peden et al., 2004). La Administración de Seguridad de la Carretera Nacional (NHTSA) de los Estados Unidos estima que solo las mejoras a la tecnología de seguridad de vehículos redujeron las muertes en el tráfico de Estados Unidos en un 43% en 2002 (Kahane, 2004). Muchas de estas mejoras han sido apoyadas por los requisitos legislativos y las calificaciones de pruebas de choque publicadas de instituciones gubernamentales y privadas.  

La primera legislación de seguridad de vehículos de motor en todo el mundo fue la Ley de Seguridad de Vehículos Motorizados y Tráfico de Estados Unidos de 1966, a través de la cual el gobierno estableció un mecanismo para imponer requisitos de seguridad a los fabricantes de automóviles. Europa y Australia siguieron poco después con sus propios estándares (O’Neill, 2009). Los Estándares Federales de Seguridad de Vehículos de Motor de los Estados Unidos (FMVSS) promulgados por el NHTSA especifican cientos de requisitos de diseño y rendimiento que los fabricantes de vehículos deben certificar. Por ejemplo, los vehículos deben estar equipados con volantes, asientos, bolsas de aire y cinturones de seguridad que cumplan ciertos requisitos de rendimiento. El FMVSS describe procedimientos a ser utilizados para evaluar las normas. Los requisitos de rendimiento dinámico en FMVSS 208 (protección de choque frontal) y 214 (protección de impacto lateral) especifican un número de las pruebas dinámicas de choque de vehículos completos que se realizan utilizando maniquíes de choque para cuantificar la protección del ocupante.

Además de los requisitos de prueba relacionados con la regulación, los fabricantes de automóviles tienen en cuenta consideración de los programas de prueba de información al consumidor. El primero de estos, el US New Car. El Programa de Evaluación (NCAP) surgió en 1987 y fue seguido por el Australasian NCAP en 1993, el NCAP europeo en 1996 y el NCAP japonés, también en 1996. Además, el Instituto de Seguros para la Seguridad en las Carreteras (IIHS), una organización privada en los Estados Unidos, comenzó un programa de pruebas de choque en 1995. Cada uno de ellos tiene un sistema de clasificación de cinco puntos que informa a los consumidores de su probabilidad de lesionarse en diversos escenarios de choque y en conjunto, estos han llevado a los diseñadores a disminuir los riesgos de Lesiones en los escenarios probados.

NCAP y otras pruebas de información al consumidor han sido efectivas en la conducción mejoras en el diseño de vehículos, basadas en la mejora de las puntuaciones a lo largo de los años. Sin embargo, algunos los investigadores han llegado a la conclusión de que las pruebas actuales NHTSA NCAP conducen el diseño del vehículo que no es óptimo en situaciones reales de accidentes en carretera. El IIHS ha sido un líder en la evaluación de efectos de las pruebas reglamentarias en el diseño de los vehículos y los consiguientes efectos en la seguridad del campo O’Neill (2009) discutió cómo ni los Estados Unidos ni el impacto lateral europeo del NCAP las pruebas abordan los riesgos cuando las intrusiones de vehículos golpean a la cabeza de un ocupante, que es causa principal de lesiones fatales en choques de impacto lateral en carretera. En estas mismas pruebas tampoco se abordan situaciones en las que los vehículos con una parte delantera alta, como los vehículos utilitarios deportivos (SUV) y camionetas pick-up, golpear los costados de los vehículos. Sin embargo, las pruebas de IIHS se centran en estos escenarios, aunque sus resultados no se publican en las pegatinas de las ventanas de los nuevos vehículos con las calificaciones de estrellas de NCAP.

Un estudio de Brumbelow et al. (2007) sugiere que los estándares de choque frontal en los Estados Unidos han los fabricantes impulsaron la instalación de limitadores de carga del cinturón de seguridad que podrían haber causado más muertes en accidentes de carretera. Los limitadores de carga están destinados a disminuir las fuerzas y aceleraciones impuesta al ocupante por el cinturón de seguridad alargando el cinturón a ciertos umbrales de fuerza. Si estos umbrales se establecen demasiado bajos, el conductor puede impactar la bolsa de aire con suficiente fuerza para golpear el volante a través de la bolsa. Brumbelow argumenta que los fabricantes de automóviles han sido establecer sus umbrales de limitador de carga demasiado bajos para funcionar bien en la prueba de impacto frontal NCAP, lo que a su vez es perjudicial para el rendimiento real del choque del vehículo. Otro informe reciente del IIHS (2010) sugirió que los requisitos de prueba de FMVSS 208 para maniquíes no unidos pueden resultar en diseños de bolsas de aire que son menos óptimos para el 85% de los conductores estadounidenses con cinturones (CDC, 2011). Estos pocos ejemplos muestran que los estándares de choque existentes pueden no ser óptimos para minimizando las lesiones en el tráfico.

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