הקרב על ה-LiDAR: עומר כילף נגד אילון מאסק

בתמונה למעלה: אילון מאסק (מימין) ועומר כילף. עתיד ה-LiDAR יוכרע בכביש או בתוך מסדרונות הממשל?

יצרניות חיישני ה-LiDAR המובילות בעולם, ובהן חברת אינוויז (Innoviz) הישראלית, הכריזו על הקמת קונסורציום משותף, The LiDAR Coalition, במטרה לקדם את האימוץ של טכנולוגיית LiDAR במערכות עזר לנהג (ADAS) ונהיגה אוטונומית, ובתשתיות דרך כדוגמת רמזורים. הקואליציה תשקיע מאמצים כדי לשכנע מקבלי החלטות בארצות הברית, מחוקקים ורגולטורים, להכיר בצורך לשלב את חיישני ה-LiDAR במערכות בטיחות, ולעגן זאת בחוק, בתקנות וכקטגוריה בדירוג הבטיחות של דגמי רכב. זאת כדי לשפר את ביצועיהן של מערכות אלה, בעיקר בתנאי ראות ירודים, ולהפחית את הקטל בדרכים והפגיעה בהולכי רגל.

הקואליציה גיבשה נייר עמדה שנוסח על-ידי מנכ"ל אינוויז, עומר כילף, ומנכ"ל Velodyne, ד"ר טד טוקסברי, שבו נכתב: "בשנים האחרונות אנחנו עדים לעלייה טרגית במספר הולכי הרגל שנהרגו בכבישי ארצות הברית. עלינו לאמץ טכנולוגיות חדשניות שייסייעו למנוע תאונות דרכים ולהפוך את המגמה הזו. משום כך אנחנו מקימים את קואליציית החברות, כדי לקדם באמצעות שתדלנות בקרב מקבלי ההחלטות, את האימוץ של טכנולוגיה מצילת-חיים שהיא בעלת הפוטנציאל הגדול ביותר להגן על שלומם של הולכי רגל".

ה-LiDAR מציל חיים

במסמך מובאים נתונים רשמיים, שלפיהם חל בארה"ב זינוק של 46% במספר הולכי הרגל שנהרגו בתאונות דרכים בין השנים 2011-2020:  מ-4,457 בשנת 2011 ל-6,516 הרוגים בשנת 2020. הרשות הלאומית לבטיחות בדרכים (NHTSA) בארה"ב דיווחה שבשנת 2021 חלה עלייה גדולה מאוד במספר ההרוגים: 42,915 אנשים נהרגו בתאונות דרכים. מפילוח הנתונים עולה כי 75% מהולכי הרגל נהרגו בתאונות דרכים שהתרחשו עם רדת הערב או בשעת לילה. "הנתונים הללו מעידים שעל-מנת להגן על משתמשי דרך פגיעים, עלינו לאמץ פתרונות המותאמים במיוחד לתנאי חשיכה".

יצרניות ה-LiDAR מצביעות על לקות טכנולוגית הפוגמת ביכולתן של מערכות בטיחות, כדוגמת בלימת חירום אוטומטית, התראת התנגשות חזיתית, חריגה מנתיב ועוד, לזהות הולכי-רגל בתנאי חשכה. ארגון IIHS, הנמצא בבעלות כל חברות הביטוח בארה"ב והוקם על-ידן במטרה להפחית את מספר תאונות הדרכים, מעריך שמערכות בלימת-חירום אוטומטית מבוססות מכ"ם או מצלמה (PAEB), לא מצליחות לשפר את היכולת לזהות הולכי רגל בתנאי חשיכה – בהשוואה לכלי-רכב שאינם מצויידים במערכות PAEB.

השוואה בין התוצרים של מצלמת רכב לבין התוצרים של חיישן LiDAR. מקור: אינוויז
השוואה בין התוצרים של מצלמת רכב לבין התוצרים של חיישן LiDAR. מקור: אינוויז

חיישן LiDAR הוא חיישן סריקה אופטי אקטיבי המעניק יכולת ראייה תלת מימדית. מערכת LiDAR משדרת אותות לייזר קצרצרים בתבנית של סריקה, ומודדת את הכיוון ואת זמני ההחזרה של האותות. המעבד בחיישן מייצר מהמדידות האלה "תמונת נקודות" של סביבת הרכב. התמונה הזאת מנותחת על-ידי אלגוריתם התמצאות אשר מזהה את האובייקטים הנמצאים בסביבת הרכב.

מכיוון שמדובר במערכת אקטיבית המבוססת על מדידת קרינה יזומה, הגלאי אינו מושפע מתנאי התאורה. הוא פועל בתנאי יום ולילה ואינו מושפע מאור מסנוור. בעבר חיישני LiDAR שימשו בעיקר ביישומים צבאיים ותעשיית החלל, מכיוון שהיו יקרים מאוד. כיום פועלות חברות רבות, בהן אינוויז, המייצרות חיישנים חדשים ברמת מחיר המתאימה לשילוב המוני בתעשיית הרכב. 

כילף וטוקסברי כותבים שחיישני LiDAR מהדור הנוכחי, "הם בעלי רזולוציה גבוהה המאפשרת להם לזהות הולכי רגל נייחים. אנחנו מאמינים שה-LiDAR צריך להיות מרכיב הכרחי בכל מערכת בטיחות המיועדת לזהות הולכי רגל. לא נוכל להישאר שאננים לנוכח הנתונים העגומים: לא להשתמש ב-LiDAR במערכות למניעת התנגשות, משמעו להתעלם מחצי מהמשוואה. הקואלציה תפעל כדי שהממשל יכיר בעובדות הללו ושההכרה הזאת תשתקף במדיניות".

מאסק סימן את ה-LiDAR כאיום על טסלה

המתנגד הגדול ביותר של הרעיון הוא אילון מאסק, מייסד ומנכ"ל טסלה (Tesla), אשר חוזר וטוען שאין צורך להשתמש במערכות LiDAR. לטענתו, "השימוש ב-LiDAR הואיקר ומיותר" ואף כינה אותה "ברכה לבטלה" (fool's errand). מאסק סבור כי ניתן לבסס מערכות חישה ברכב על מצלמות בלבד, גם עבור נהיגה אוטונומית מלאה. לדעתו, ניתן להתגבר על התפקוד הלקוי של המצלמות בתנאי ראות קשים באמצעות שיפור האלגוריתם לפיענוח התמונה ושימוש ברשתות נוירונים.

בשנת 2019, במהלך מצגת על פעילות טסלה בתחום הנהיגה האוטונומית, הוא הצהיר: "כל מי שמסתמך על LiDAR – אבוד. אבוד. מדובר בחיישן יקר ובלתי נחוץ. בסופו של דבר יצרניות הרכב יוותרו עליו. אתם תראו". ראוי לציין שדעתו לא מקובלת על תעשיית הרכב. ה-LiDAR הוא מרכיב משמעותי ברכב האוטונומי שמפתחת גוגל, הוא משולב במערכת Auto-Cruise של ג'נרל מוטורס, חברת ב.מ.וו ועוד יצרנית רכב גדולה החליטו להצטייד בחיישני LiDAR של אינוויז, ואפילו חברת מובילאיי פיתחה חיישן LiDAR בשיתוף עם אינטל עבור חבילת הנהיגה האוטונומית שלה.

אגב, המודל העסקי של אינוויז מבוסס על כך שעלות החיישן עומדת בתנאים של יצרניות הרכב ואינה מייצרת עומס מיותר על התמחיר. לפני כשנה נצפו רכבי-מבחן של טסלה בכבישי ארצות הברית כשעל גגם מותקנת מערכת LiDAR של חברת לומינאר. בתעשייה חשבו שטסלה נסוגה בה מהווטו המוחלט על מערכות LiDAR, אולם לפני מספר חודשים התברר שעדיין לא: בבקשת הפטנט שטסלה הגישה לא מזמן, נכתב שמערכת ה-LiDAR משמשת לאימון ולאימות מערכת הנהיגה האוטונומית – ולא מיועדת להיות מרכיב במערכת החישה עצמה.

רוצים להישאר מעודכנים? הירשמו למטה לקבלת הניוזלטר השבועי שלנו

בכיר לשעבר בטסלה מצטרף ל-REE

חברת REE Automotive הודיעה היום על מינויו של ג'וש טק (Josh Tech), בכיר לשעבר בטסלה, למנהל התפעול הראשי (COO) של החברה. ג'וש יחליף בתפקידו את מייקל צ'רלטון, שישמש מעתה כיועץ אסטרטגי לייצור.

ג'וש עבד בטסלה בין 2013-2018, ובתפקידו האחרון בחברה שימש כראש קבוצת מוצרים חדשים (Head of the New Product/Manufacturing Introduction group), תפקיד בכיר בשדרה התפעולית של יצרנית הרכבים החשמליים. בשנתיים האחרונות שימש כסמנכ"ל ייצור והנדסה של Plant Prefab, העוסקת בתכנון בתי מגורים סביבתיים. במסגרת תפקידו ב-REE, ג'וש יהיה אחראי על הייצור המסחרי של פלטפורמות החברה ועל פתיחה של מרכזי אינטגרציה ברחבי העולם. מ-REE נמסר כי ג'וש מצטרף לחברה בתקופה משמעותית, כאשר היא מתכוננת לבדיקת אבות-טיפוס והפלטפורמות החשמליות המודולריות של החברה, בדרכה לייצור מסחרי שלהן בשנת 2023. 

נהיגה אלקטרונית מלאה

חברת REE פיתחה קונספט של רכב חשמלי שבו המתלים, המנוע, מערכת ההיגוי, הבלמים, החיישנים, מערכות בקרת הטמפרטורה וכל המערכות האלקטרוניות משולבות בארבע “פינות” הרכב, בין השאסי לגלגל ובתוך הגלגל. המרכב עצמו הוא שטוח ופנוי לעיצוב בהתאם לדרישות של כל דגם. בגישה הזאת, מרכז הכובד של הרכב נמוך מאשר בכלי-רכב חשמליים סטנדרטיים, ולכן הרכב יותר יציב. החברה מכנה את הארכיטקטורה הוו x by wire, וזאת מאחר שכל מערכות הרכב, הממוקמות בארבע הפינות, נשלטות על ידי הנהג באופן אלקטרוני לחלוטין ולא מכני.

על בסיס טכנולוגיה זו פיתחה החברה עד כה מספר פלטפורמות עבור יישומי-קצה כמו משלוחים עירוניים, רכבי היסעים, מונית אוטונומית ומשאית בינעירונית. בתחילת השנה חשפה REE פלטפורמה ייעודית עבור חברות ציי משלוחים. ה-P7 [בתמונה למעלה], שלדברי החברה נבנתה על פי הדרישות והמפרט המדויק של אחת מחברות הרכב הגדולות בעולם. הפלטפורמה השטוחה מספקת מרחב פנימי גדול ע 35% יותר בהשוואה לרכבים מסחריים דומים.

האזינו לשיחה עם אוהד שטאובר, סמנכ"ל המו"פ של REE, מתוך תוכנית מס' 47 בפודקאסט שלנו, שעלתה בחודש מרץ 2022:

טסלה מחליפה את הממיר של סולאר-אדג' בממיר מתוצרת עצמית

חברת טסלה (Tesla) השיקה בסוף השבוע ממיר הספק (inverter) מתוצרת עצמית עבור הפאנלים הסולאריים הביתיים שלה. עד כה, ממירי ההספק בפאנלים שלה היו מתוצרת שתי ספקיות חיצוניות: חברת סולאר-אדג' (SolarEdge) הישראלית וחברת דלתה (Delta Electronics) הטאיוואנית. בעקבות ההכרזה של טסלה, איבדה מניית סולאר-אדג' כ-15.5% משווייה במסחר בנסד"ק ביום שישי. שיתוף הפעולה בין טסלה לסולאר-אדג' החל במאי 2015, עוד לפני שטסלה החלה לשווק פאנלים סולאריים.

הממיר הוא מעגל אלקטרוני שתפקידו להמיר את זרם החשמל הישיר (DC) שמייצר הפאנל הסולארי לזרם חילופין (AC) שניתן לנתב אל רשת החשמל. הממיר של טסלה יהיה חלק בלתי נפרד מהפאנל הסולארי שהיא משווקת למגזר הביתי, ויהיה תואם לסוללת הגיבוי הביתית שלה. הממיר שלה מגיע בשני הספקים: 3.8 קילו-וואט ו-7.6 קילו-וואט. הוא מצויד בקישוריות אלחוטית המאפשרת למשתמש לעקוב אחר תפוקת הפאנל וצריכת החשמל באמצעות האפליקציה של טסלה, וגם לבצע עדכוני תוכנה מרחוק (OTA).

האסטרטגיה הסולארית דומה לאסטרטגיית הרכב החשמלי

החיסרון הבולט של הממיר של טסלה בהשוואה לממיר של סולאר-אדג' הוא ביעילות: יעילות הממיר של טסלה היא 97.5%, בהשוואה ל-99% של סולאר-אדג'. מחברת טסלה נמסר שפיתוח הממיר מתבסס על מומחיותה בתחום רכיבי ההספק עבור רכב חשמלי. בשוק הסולארי יש לטסלה שני קווי מוצרים עיקריים: סוללת גיבוי לבית (Power Wall) ופאנלים סולאריים ביתיים (Solar Roof). פעילותה בתחום מבוססת על רכישת חברת SolarCity (שייסדו שני בני דוד של מאסק) ב-2016 תמורת 2.6 מיליארד דולר.

מניית סולאר-אדג' מגיבה בסוף השבוע להודעת טסלה
מניית סולאר-אדג' מגיבה בסוף השבוע להודעת טסלה

פיתוח הממיר עבור הפאנל הסולארי שלה תואם את האסטרטגיה של טסלה בתחום הרכב החשמלי, שחותרת לפתח את כל רכיבי המוצר בעצמה, על מנת לשלוט טוב יותר בשרשרת האספקה ובעלויות. לא ברור אם מעתה כל הפאנלים הסולאריים של טסלה יתבססו על הממיר מתוצרתה או שהיא עדיין תסתמך באופן חלקי על ספקים חיצוניים.

סולאר-אדג' הפסידה לקוח, אבל לא "הרוויחה" מתחרה

אולם למרות התגובה הקיצונית של המשקיעים, השפעת ההחלטה על עסקי סולאר-אדג' צפויה להיות מוגבלת. טסלה אינה מתכוונת למכור את הממיר ליצרניות פאנלים סולאריים אחרות, ולכן במקרה הקיצוני ביותר תאבד סולאר-אדג' לקוח משמעותי אחד – ולא תיאלץ להתמודד מול מתחרה חדשה בתחום רכיבי ההספק. נתח השוק של טסלה במגזר הסולארי הביתי אינו גדול. לפי דו"ח של Wood Mackenzie, בסוף 2019 דורגה טסלה במקום השלישי כספקית פאנלים סולאריים עבור המגזר הביתי בארצות הברית, אחרי Sunrun ו-Vivint, עם נתח שוק של 5% בלבד.

משקלה של טסלה בהכנסות סולאר-אדג' אינו מהותי. ברבעון השני 2020 התקינה טסלה פאנלים סולאריים בהספק כולל של 27 מגה-וואט. באותו רבעון מכרה סולאר-אדג' ממירים בהספק כולל של 1,440 מגה-וואט. ברבעון השלישי דיווחה טסלה על גידול של כמעט פי שלושה בהיקף ההתקנות הסולאריות, אך לא חשפה את הנתון המדויק במונחי הספק. יחד עם זאת, יכול להיות שהתמונה תשתנה בעתיד: אף שפעילותה של טסלה בשוק הסולארי מהווה כיום רק 5%-10% מהכנסותיה, מייסד ומנכ"ל החברה, אלון מאסק, מצהיר באופן עקבי שהוא מאמין שפעילותה של החברה בתחום הסולארי תשתווה בעתיד לפעילותה בתחום הרכב החשמלי.

רגולוס ניטרלה טסלה-3 באמצעות הטעיית GPS

חברת רגולוס (Regulus Cyber) מחיפה הצליחה להוריד מהכביש מכונית Tesla Model 3 באמצעות זיוף אותות ניווט לווייניים (Spoofing). במסגרת ניסוי שנערך באירופה בדגם החדש של טסלה, החברה גרמה למערכת הניווט Navigate on Autopilot להאמין שהרכב הגיע לצומת למרות שהוא עדיין היה במרחק של יותר מ-150 מטר מהצומת, וכתוצאה מכך הרכב האט בפתאומיות וירד מהכביש בנסיון לבצע פנייה בנקודה שבה אין פנייה.

מכיוון שמדובר במערכת חצי-אוטומטית, הנהג יכול להשתלט עליה במקרה חירום. במקרה הזה, הנהג אכן השתלט על הרכב, אולם לא הספיק למנוע ממנו להאט בפתאומיות אמצע נסיעה בדרך ראשית ולרדת ממנו אל השוליים בנסיון לבצע את הפנייה. בתוך כך, התבררה תופעה לא צפויה: מערכת חישת הכביש האוטומטית של טסלה האמינה שהרכב נכנס לדרך משובשת, וביצעה שינוי אוטומטי בגובה המתלים כדי להימנע מפגיעת מכשולי קרקע ברכב.

שבעה יצרנים נפגעו במכה אחת…

מייסד משותף והטכנולוג הראשי של החברה, יואב זנגוויל, אמר ששיבושי GNSS מהווים איום גובר על מערכות העזר והבטיחות (ADAS) של הרכב האוטונומי. "המודעות של תעשיית הרכב לבעיות אבטחת סייבר של חיישני הניווט היא נמוכה למדי. אולם ככל שגדלה התלות של המכונית בניווט הלווייני, גובר הצורך לגשר בין היתרונות העצומים של הניווט הלווייני לבין הסיכונים הגדולים שהוא מציב. תעשיית הרכב חייבת לאמץ גישת אבטחה פעילה".

הבעיה נחשפה במלוא היקפה לפני כשלושה חודשים: ב-14 במרץ השנה דיווחה חברת BRICA – Business Risk Intelligence & Cyberthreat Awareness, שבמהלך תערוכת Geneva Motor שהתקיימה בתחילת חודש מרץ, נפגעו המכוניות של 7 יצרנית שונים על-ידי מתקפת זיוף אותות GPS. היצרנים הם: אאודי, רנו, פיג'ו, פולקסווגן, רולס-רויס, דיימלר בנץ וב.מ.וו. במהלך המתקפה, המכוניות הראו לנהגים תצוגת מפה שלפיה הם נמצאים בבקינגהאם ולא בג'נבה – ושהשנה היא 2036 ולא 2019. פירוש הדבר שמדובר בבעיה החוצה את כל תעשיית הרכב, ולא רק נושא הממוקד בחברת טסלה.

טכנולוגיה צבאית ברכב אוטונומי

חברת רגולוס מורכבת מיוצאי יחידות טכנולוגיות צבאיות ובוגרי התעשיות הביטחוניות הגדולות בישראל. היא מתמקדת במערכות להגנת חיישני הרכב בפני תקיפות המבוססות על זיוף אותות ועל חסימת ושיבוש אותות. החברה פיתחה את טכנולוגיית Pyramid Sensor Cybersecurity המשמשת בשלושה מוצרים שונים: מערכת להגנת הניווט הלווייני, מערכת להגנת המכ"ם ברכב ומערכת להגנת חיישני ה-LiDAR הנמצאים ברכב.

המערכות של החברה מזהות תקיפה על חיישני הרכב, מזהירות את החיישן ומערכת המחשב ברכב, ושומרות על קשר עם המקור האמיתי של המידע כדי למנוע פגיעה בתיפקוד הרכב. החברה הוקמה בשנת 2016 על-ידי המנכ"ל יונתן צור, לשעבר טייס בחיל האוויר, ומי שהיה מפקד יחידת המל"טים בחיל האוויר ושימש בהמשך כיועץ לאלביט ולתעשייה האווירית. המייסד השני, יואב זנגוויל, מתמחה בפיתוח ותכנון מל"טים ובמערכות בקרה זמן אמת.

טסלה אינה מודה בטעויות

במהלך התקיפה על טסלה מודל 3, אנשי החברה השתמשו בציוד זמין באתרי מכירה ברשת ובתוכנות הנמצאות באתרי קוד פתוח חופשיים כמו GitHub למשל. לאחר שהשתלטו על מערכת הניווט של טסלה, החוקרים יכלו להשפיע על אספקטים שונים של חוויית הנהיגה, דוגמת זיהוי מיקום, המפה המוצגת, חישובי ההספק של הרכב ועוד. כך למשל, המפה הציגה בפני הנהג זיהוי שגוי של מיקומו ועל-ידי כך מנעה ממנו אפשרות לנווט אל היעד.

לחברה יש נסיון מאכזב מול חברת טסלה. בעבר היא ביצעה התקפה דומה על המכונית מדגם Model S והעבירה לטסלה את המידע על ההתקפה ועל אופן הביצוע שלה. במקום תודה, היא קיבלה לדבריה תגובה לקונית שבה נאמר שכל מוצר המשתמש ברשת ה-GPS הציבורית עשוי להיות מושפע מזיופי אותות, "ולכן הדבר נחשב פשע פדרלי". בהמשך, טסלה טענה לדברי החברה, שההשפעה של התקפת זיוף אותות על טסלה היא "מינימלית, ולא מסכנת את הבטיחות".

זנגוויל אמר שזו הודעה מאכזבת מצד חברה אשר מצהירה על עצמה כעל החברה המובילה בתחום הנהיגה האוטונומית. "בתור נהגים ובתור מומחי אבטחה, אנחנו לא חשים בנוח לנוכח הצהרות המפחיתות בחשיבות של מתקפות GPS. טסלה הודיעה שבקרוב היא תוציא לשוק מכונית אוטונומית לחלוטין המשתמשת בניווט לוויייני. ופירוש הדבר, שתיאורטית התוקפים יוכלו להשתלט מרחוק על מערכת הניווט ותכנון המסלול שלה. אנחנו חייבים לשאול מה הם מתכננים לעשות כדי להתמודד עם האתגר הזה, ואיזה אמצעי אבטחה יותקנו בדור הבא של המכוניות".