SOTIF nedir? (ISO 21448)

Giriş

Otonom sürüş ve gelişmiş sürücü destek sistemlerinin (ADAS) hızla ilerlemesiyle, araç güvenliğinin sağlanması geleneksel işlevsel güvenlik önlemlerinin ötesine geçer. İşte tam bu noktada SOTIF (Hedeflenen İşlevselliğin Güvenliği) ve ISO 21448 devreye girer. Sistem arızalarını önlemeye odaklanan ISO 26262'nin aksine, ISO 21448 performans sınırlamalarından, sensör yanlış yorumlamalarından ve öngörülemeyen senaryolardan kaynaklanan tehlikeleri ele alır.

ISO 21448 uyumluluğunu anlamak, otonom sürüş işlevleriyle ilişkili riskleri en aza indirmeyi amaçlayan otomotiv üreticileri, mühendisler ve güvenlik profesyonelleri için hayati öneme sahiptir. Bu makale, ISO 21448 yönergelerini, en iyi uygulamaları ve ISO 26262 ile ISO 21448 arasındaki temel farkları incelerken, uyumluluğun sağlanmasına yardımcı olan en iyi yazılım çözümlerini ve araçlarını vurgulamaktadır.

Otomotiv güvenliğinin geleceğini nasıl şekillendirdiğini görmek için SOTIF ve ISO 21448'in temellerine bir göz atalım.

SOTIF (ISO 21448) Nedir?

ISO 21448 (Hedeflenen İşlevselliğin Güvenliği – SOTIF), donanım veya yazılım arızalarından ziyade sistem sınırlamalarından kaynaklanan tehlikeleri ele almak için tasarlanmış uluslararası bir otomotiv güvenlik standardıdır. Arızaları önlemeye odaklanan ISO 26262'nin aksine, ISO 21448, beklenmeyen sürücü davranışları, sensör yanlış yorumlamaları ve çevresel faktörler dahil olmak üzere tüm öngörülebilir çalışma koşullarında bir sistemin güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar.

Otonom sürüş sistemleri ve ADAS daha da geliştikçe, geleneksel güvenlik standartları artık yeterli olmuyor. ISO 21448 uyumluluğu, üreticilerin algı, karar alma ve sistem davranışındaki güvenlik açıklarını belirlemesine ve azaltmasına yardımcı oluyor; bunlar otonom araç geliştirme için önemli unsurlar.

ISO 21448'nin Temel Hedefleri

ISO 21448 standardı, işlevsel sınırlamalar, dışsal bozulmalar ve kötüye kullanım senaryolarından kaynaklanan riskleri değerlendirmek ve azaltmak için yapılandırılmış bir yaklaşım sağlar. Ana hedefler şunları içerir:

• Amaçlanan İşlevselliğin Sağlanması – ADAS ve otonom sistemlerin beklenen ve beklenmeyen tüm koşullar altında güvenli bir şekilde çalıştığının doğrulanması.
• Fonksiyonel Güvenlik Boşluklarının Belirlenmesi ve Azaltılması – Sensör hatalarının, yapay zeka kaynaklı karar hatalarının ve öngörülemeyen çevresel değişikliklerin ele alınması.
• Doğrulama ve Onaylama Süreçlerinin Geliştirilmesi – Otomatik sistemler için güvenlik güvencesini iyileştirmek amacıyla sağlam test metodolojileri oluşturmak.
• ISO 26262'yi Tamamlamak – ISO 26262, donanım ve yazılım kusurlarından kaynaklanan arızalara odaklanırken, ISO 21448, eksik veya yanlış sistem davranışlarını hesaba katacak şekilde güvenlik önlemlerini genişletir.

Otomotiv Sistemlerinde Kapsam ve Uygulanabilirlik

ISO 21448, sensörlere, yapay zekaya ve gerçek zamanlı veri işlemeye dayanan tüm otomotiv sistemleri için geçerlidir. Bunlara şunlar dahildir:

• Gelişmiş Sürücü Yardım Sistemleri (ADAS) – Otomatik acil frenleme, şerit takip yardımcısı ve adaptif hız sabitleme gibi özellikler.
• Özerk Araçlar – Otonom sürüş teknolojisinin gerçek dünya senaryolarında güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak.
• Algılama ve Sensör Sistemleri – Kamera, LiDAR, radar ve sensör füzyon hatalarından kaynaklanan risklerin azaltılması.
• Yapay Zeka Tabanlı Karar Alma Algoritmaları – Otonom sürüş sistemlerinde kullanılan makine öğrenimi modellerinin doğrulanması.

Otomotiv endüstrisi daha yüksek otomasyon seviyelerine doğru ilerledikçe, ISO 21448 yönergelerine uyum üreticiler, OEM'ler ve güvenlik mühendisleri için kritik hale geliyor. ISO 21448 çözümlerinin, araçlarının ve yazılımlarının uygulanması, otomotiv güvenliğine proaktif bir yaklaşım sağlayarak öngörülemeyen tehlikelerin riskini azaltır.

ISO 26262 ve ISO 21448: Temel Farklar

ISO 26262, donanım veya yazılım arızalarından kaynaklanan riskleri belirlemeye ve azaltmaya odaklanan otomotiv sistemlerindeki fonksiyonel güvenlik için yerleşik uluslararası standarttır. Güvenlik hedeflerini tanımlayarak, tehlike analizi gerçekleştirerek ve bir V modeli geliştirme yaşam döngüsü oluşturarak sistemlerin bir arıza durumunda güvenli bir şekilde yanıt vermesini sağlar.

Buna karşılık ISO 21448 (SOTIF), sistem amaçlandığı gibi çalıştığında bile, sensör yanlış yorumlamaları, yetersiz çevresel algı veya yapay zeka karar alma sürecindeki sınırlamalar gibi beklenmeyen veya belirsiz koşullar altında ortaya çıkan tehlikeleri ele alır.

ISO 21448 Otomotiv Güvenliğinde ISO 26262'yi Nasıl Tamamlar?

ISO 26262, bir arıza durumunda sistem bütünlüğünü garanti altına alırken, doğru ancak yetersiz sistem davranışından kaynaklanan tehlikeleri kapsamaz. Bu, yapay zekanın, algı sensörlerinin ve makine öğreniminin yeni türde güvenlik zorlukları getirdiği modern araçlar için özellikle önemlidir.

ISO 21448, bu boşluğu doldurarak ISO 26262'yi tamamlar ve arızaya dayalı olmayan tehlikeler için ek risk azaltma stratejileri sağlar. Birlikte, ADAS ve otonom sürüş sistemlerinin geliştirilmesi için kapsamlı bir güvenlik güvence çerçevesi oluştururlar.

Otomotiv geliştiricileri, her iki standardı paralel olarak uygulayarak şunları başarabilirler:

• Daha geniş bir senaryo yelpazesinde geliştirilmiş güvenlik kapsamı
• Algılama ve karar verme işlevlerinin doğrulanmasında iyileştirme
• Kavramdan üretime kadar tam yaşam döngüsü risk değerlendirmesi
• Gelecekteki mobilite sistemleri için düzenleyici ve endüstri uyumluluğu

Otomotiv sistemleri giderek daha otonom ve karmaşık hale geldikçe, güvenli, güvenilir ve yasal olarak savunulabilir ürünler sunmak için ISO 21448 ile birlikte ISO 26262 uyumluluğunun entegre edilmesi zorunlu hale geliyor.

Temel ISO 21448 Yönergeleri ve Uyumluluk Gereksinimleri

ISO 21448 (Hedeflenen İşlevselliğin Güvenliği – SOTIF) standardı, donanım veya yazılım arızalarından ziyade sistem sınırlamalarından kaynaklanan güvenlik risklerini belirleme, değerlendirme ve azaltma konusunda yapılandırılmış bir yaklaşım sunar. Uyumluluğu sağlamak için, kuruluşlar aşağıdakilere odaklanan temel ISO 21448 yönergelerine uymalıdır:

• Tehlike Tanımlaması ve Risk Değerlendirmesi – Sensör hatalarından, yapay zeka kaynaklı hatalardan ve öngörülemeyen çevresel faktörlerden kaynaklanan potansiyel güvenlik sorunlarının değerlendirilmesi.
• Senaryo Tabanlı Test ve Doğrulama – Sistemin beklenen ve öngörülemeyen koşullarda güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak.
• Sistem Performans Takibi – Ürün yaşam döngüsü boyunca risk azaltma önlemlerinin etkinliğini sürekli olarak analiz etmek.
• İnsan-Makine Etkileşimi Hususları – Sürücülerin ve yolcuların ADAS ve otonom sistemlerle nasıl etkileşime gireceğinin ele alınması ve kötüye kullanımın önlenmesi.

ISO 21448 Uyumluluğuna Ulaşmak İçin Adımlar

ISO 21448 uyumluluk gereksinimlerini karşılamak için kuruluşların şu temel adımları izlemesi gerekir:

1. İşlevsel Sınırları Tanımlayın – Sistemin güvenli bir şekilde nerede ve nasıl çalışmasının beklendiğini anlamak için net operasyonel tasarım alanları (ODD) oluşturun.
2. Davranış Tehlikesi ve Risk Analizi (HARA) – Sensör algılama hataları veya yanlış yapay zeka karar alma gibi arızaya dayalı olmayan riskleri belirleyin.
3. Güvenlik Gereksinimlerini Geliştirin – Belirlenen riskleri ele almak ve sistem güvenilirliğini artırmak için azaltma stratejileri uygulayın.
4. Doğrulama ve Onaylama (V&V) Gerçekleştirin – Performansı değerlendirmek için senaryo tabanlı simülasyonları, gerçek dünya testlerini ve hata enjeksiyon testlerini kullanın.
5. Sürekli İzleme ve İyileştirmeyi Sağlayın – Sistem güvenliğini zaman içinde iyileştirmek için veri analitiğini ve dağıtım sonrası geri bildirimleri kullanın.

SOTIF Uygulamasında Ortak Zorluklar

ISO 21448 uyumluluğu otomotiv güvenliği için sağlam bir çerçeve sunsa da, kuruluşlar sıklıkla aşağıdaki gibi temel zorluklarla karşı karşıya kalmaktadır:

• Güvenlik senaryolarının eksiksizliğinin sağlanması – Gerçek dünya durumlarının kapsamlı bir listesini tanımlamak karmaşıktır.
• Yapay zeka ve sensör birleştirme sistemlerinin doğrulanması – Yapay zeka destekli sistemlerin uç durumlarla başa çıkabilmesi için sürekli öğrenme ve iyileştirmeye ihtiyaç vardır.
• ISO 26262 ile entegrasyon – Fonksiyonel güvenlik (ISO 26262) ile amaçlanan işlevsellik (ISO 21448) arasındaki örtüşmenin yönetilmesi.

Kuruluşlar, ISO 21448 yazılım çözümlerini, araçlarını ve en iyi uygulamalarını kullanarak uyumluluk çabalarını kolaylaştırabilir ve ADAS ve otonom sistemlerin güvenliğini artırabilir.

Otomotiv Güvenliği için ISO 21448 En İyi Uygulamalar

Risk Tanımlama ve Tehlike Değerlendirmesi

ISO 21448'in en iyi uygulamalarından biri, ADAS ve otonom sistemlerin tüm koşullar altında güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için kapsamlı bir risk tanımlama ve tehlike değerlendirmesi yürütmektir. Bu şunları içerir:

• SOTIF ile ilgili tehlikelerin belirlenmesi – Donanım/yazılım arızalarına odaklanan ISO 26262'nin aksine, ISO 21448 tehlikeleri sensör sınırlamalarından, yapay zekanın yanlış yorumlamalarından ve beklenmeyen çevre koşullarından kaynaklanmaktadır.
• Senaryo Tabanlı Risk Analizi – Sistem sınırlamalarının güvenlik sorunlarına yol açabileceği gerçek dünya ve uç durum sürüş senaryolarını içeren bir kütüphane oluşturulması.
• Tehlike Analizi ve Risk Değerlendirmesi (HARA) Uygulaması – Riskleri ciddiyet, maruziyet ve kontrol edilebilirlik temelinde değerlendirerek azaltma çabalarına öncelik vermek.
• Hata Modu ve Etki Analizi (FMEA) ve Hata Ağacı Analizi (FTA) – Olası arıza zincirlerini anlamak için yapılandırılmış güvenlik analizi tekniklerinin kullanılması.

Doğrulama ve Onaylama Metodolojileri

ISO 21448 uyumluluğunu elde etmek için, üreticilerin geleneksel bileşen düzeyindeki testlerin ötesine geçen sıkı doğrulama ve geçerlilik (V&V) süreçlerini uygulamaları gerekir. V&V için temel ISO 21448 yönergeleri şunları içerir:

• Simülasyon Tabanlı Test – Gerçek dünyaya yayılmadan önce ADAS ve otonom sistemleri milyonlarca senaryoda test etmek için sanal ortamların kullanılması.
• Donanım Döngüsü (HIL) ve Yazılım Döngüsü (SIL) Testi – Güvenlik açısından kritik yazılımların simüle edilmiş gerçek dünya koşullarında doğru şekilde çalışmasını sağlamak.
• Gerçek Dünya Testi ve Edge-Case Doğrulaması – Sensör performansını, yapay zeka karar alma süreçlerini ve sürücü etkileşimini değerlendirmek amacıyla yol testleri yapılması.
• Veri Odaklı Doğrulama – Filo araçlarından gelen büyük veri kümelerini analiz etmek için yapay zeka ve makine öğrenimini kullanarak güvenlik modellerini sürekli olarak iyileştirmek.

SOTIF Uyumluluğu için Uygulama Stratejileri

ISO 21448 uyumluluk gerekliliklerini karşılamayı hedefleyen kuruluşlar için yapılandırılmış bir uygulama yaklaşımı benimsemek esastır. En iyi uygulamalar şunları içerir:

1. SOTIF'i Geliştirme Yaşam Döngüsünün Erken Aşamasında Entegre Edin – Kavramdan doğrulamaya kadar ISO 21448 en iyi uygulamalarının benimsenmesi proaktif risk yönetimini garanti eder.
2. ISO 21448 Yazılım ve Araçlarından Yararlanın – Uzmanlaşmış gereksinim yönetimi, senaryo testi ve tehlike analizi araçlarının kullanılması uyumluluk verimliliğini artırır.
3. ISO 21448'i ISO 26262 ile birleştirin – Çift yönlü yaklaşım, hem donanım arızalarının hem de sistem sınırlamalarının kapsamlı bir şekilde ele alınmasını sağlar.
4. Sürekli İzleme ve Dağıtım Sonrası Analizi Oluşturun – Kablosuz güncellemelerin, filo veri analizinin ve yapay zeka destekli izlemenin uygulanması, dağıtımdan sonra güvenliğin artırılmasına yardımcı olur.
5. Ekiplere SOTIF Yönergeleri ve En İyi Uygulamalar Hakkında Eğitim Verin – Mühendislerin, güvenlik ekiplerinin ve yapay zeka geliştiricilerinin ISO 21448 ilkelerini anlamalarını sağlamak, uzun vadeli uyumluluk açısından kritik öneme sahiptir.

Otomotiv şirketleri, bu ISO 21448 en iyi uygulamalarını uygulayarak sistem güvenliğini artırabilir, SOTIF ile ilgili riskleri azaltabilir ve ADAS ile otonom sürüş fonksiyonlarının güvenilirliğini artırabilir.

ISO 21448 Çözümleri: Uyumluluk İçin Araçlar ve Yazılımlar

ISO 21448 uyumluluğunu sağlamak için kuruluşların tehlike değerlendirmesi, doğrulama ve geçerli kılma (V&V), izlenebilirlik ve senaryo tabanlı testleri destekleyen özel yazılım çözümlerine ihtiyaçları vardır.

ISO 21448 Uyumluluğu için Visure Gereksinimleri ALM Platformu

Visure Requirements ALM Platformu, otomotiv şirketlerinin ISO 21448 (SOTIF) ve ISO 26262'ye etkin bir şekilde uymasını sağlayan güçlü bir gereksinim yönetimi ve izlenebilirlik çözümüdür. Temel özellikleri şunlardır:

1. Uçtan Uca Gereksinim İzlenebilirliği

• SOTIF gereksinimleri, güvenlik hedefleri, risk değerlendirmeleri ve test vakaları arasında tam izlenebilirlik sağlayın.
• Donanım, yazılım ve güvenlik doğrulama süreçleri arasında çift yönlü izlenebilirliği sağlayın.

2. Risk Yönetimi ve Tehlike Analizi

• Potansiyel SOTIF ile ilgili riskleri belirlemek için Tehlike Analizi ve Risk Değerlendirmesi (HARA) gerçekleştirin.
• Yapılandırılmış risk değerlendirmesi için Arıza Modu ve Etki Analizi (FMEA) ve Hata Ağacı Analizi'ni (FTA) uygulayın.
• Uygun azaltma stratejilerini sağlamak için tehlike tanımlamasını güvenlik gereklilikleriyle ilişkilendirin.

3. Senaryo Tabanlı Doğrulama ve Onaylama (V&V)

• ADAS ve otonom sistemleri test etmek için gerçek dünya sürüş senaryolarını ve uç durumları tanımlayın.
• Simülasyon tabanlı test, model tabanlı geliştirme ve yapay zeka destekli doğrulama süreçlerini destekleyin.
• Donanım-döngü (HIL) ve yazılım-döngü (SIL) doğrulaması için ISO 21448 test araçlarıyla bütünleşin.

4. ISO 21448 ve ISO 26262'ye uygunluk

• Hem ISO 21448 (SOTIF) hem de ISO 26262 (fonksiyonel güvenlik) ile uyumu sağlayın.
• Sektör düzenleyici gerekliliklerini karşılamak için otomatik uyumluluk raporları oluşturun.
• Sertifika süreçlerinin daha akıcı olması için sürüm kontrolü ve denetim izlerini destekleyin.

5. Yapay Zeka Destekli Gereksinim Yönetimi

• Otomatik gereksinim doğrulaması, etki analizi ve risk değerlendirmesi için yapay zeka destekli yardımı kullanın.
• Güvenlik açısından kritik gereksinimlerdeki tutarsızlıkları ve boşlukları tespit ederek insan hatalarını azaltın.

ISO 21448 Uyumluluğu İçin Neden Visure'ı Seçmelisiniz?

• Tüm SOTIF süreçlerinde uçtan uca izlenebilirlik
• Dahili tehlike analiz araçlarıyla kapsamlı risk değerlendirmesi
• Simülasyon, test ve ALM ekosistemleriyle kusursuz entegrasyon
• ISO 21448 ve ISO 26262 için otomatik uyumluluk raporlaması
• Gereksinimlerin doğrulanmasını kolaylaştırmak için yapay zeka destekli otomasyon

Otomotiv şirketleri, Visure Requirements ALM Platformundan yararlanarak SOTIF uyumluluğunu etkin bir şekilde yönetebilir, risk azaltma stratejilerini iyileştirebilir ve güvenli ve güvenilir otonom sistemlerin geliştirilmesini hızlandırabilir.

SOTIF ve Otomotiv Güvenliğinin Geleceği

Otomotiv sistemleri giderek daha otonom ve akıllı hale geldikçe, ISO 21448'in (SOTIF) önemi artmaya devam ediyor. Yapay zeka destekli araçların çağında yol güvenliğini sağlamak için, endüstrinin ISO 21448 yönergeleri ve standartlarına uyumu korurken ortaya çıkan teknolojilerle birlikte gelişmesi gerekir.

SOTIF Uyumluluğunda Yapay Zeka ve Makine Öğrenmesinin Rolü

Yapay zeka ve makine öğrenimi (ML), gelişmiş sürücü destek sistemlerinin (ADAS) ve otonom araçların ortamlarını nasıl yorumladığını ve yanıtladığını dönüştürüyor. Ancak bu, güvenlik güvencesi ve ISO 21448 uyumluluğu açısından yeni zorluklar da getiriyor:

• Dinamik Algılama ve Karar Verme – Yapay zeka modelleri, davranışlarının SOTIF güvenlik hedefleriyle uyumlu olduğundan emin olmak için çok çeşitli gerçek dünya ve uç durum senaryolarına karşı test edilmelidir.
• Öngörülemeyen Davranış ve Kara Kutu Modelleri – ML sistemleri, alışılmadık ortamlarda beklenmeyen çıktılar sergileyebilir. ISO 21448 araçları ve teknikleri, belirsiz sistemlerin güvenliğini değerlendirmek için uyarlanıyor.
• Sürekli Öğrenme ve Dağıtım Sonrası İzleme – Yapay zeka modelleri zamanla geliştiğinden, üreticilerin SOTIF uyumluluğunun devam etmesini sağlamak için sağlam yaşam döngüsü izleme ve kablosuz güncellemeler uygulaması gerekir.
• Veri Odaklı Doğrulama – Büyük ölçekli veri toplama ve yapay zeka tabanlı analiz, milyonlarca kilometre kat edilen yollarda gerçek zamanlı risk tespiti ve doğrulamasını mümkün kılarak ISO 21448 güvenlik doğrulamasını önemli ölçüde iyileştiriyor.

ISO 21448, Ortaya Çıkan Otomotiv Teknolojileriyle Nasıl Evrimleşiyor?

Otomotiv inovasyonu hızlanırken, ISO 21448 de alakalı ve etkili kalmak için evrim geçiriyor. SOTIF'in geleceğini şekillendiren bazı temel trendler şunlardır:

• Yeni Nesil Standartlarla Entegrasyon – ISO 21448, işlevsel, amaçlanan ve operasyonel güvenliği içeren kapsamlı bir güvenlik kapsamı modeli sağlamak amacıyla giderek daha fazla ISO 26262 ve gelecekteki güvenlik çerçeveleriyle bütünleştirilmektedir.
• Bağlantılı ve İşbirlikçi Sürüşe Odaklanın – Araçtan her şeye (V2X) iletişim ve sürü istihbaratı yeni güvenlik senaryoları sunuyor. SOTIF yönergeleri, paylaşılan algı ve işbirlikçi özerkliği hesaba katacak şekilde uyarlanıyor.
• Ölçeklenebilir ve Otomatik SOTIF Doğrulaması – Senaryo oluşturma, test kapsamı analizi ve uyumluluk raporlamasını otomatikleştirmek için yapay zeka destekli SOTIF araçları ve yazılım çözümleri geliştiriliyor.
• İnsan-Makine Etkileşimine (HMI) Daha Fazla Vurgu – Otomasyon arttıkça, sürücünün sistemin davranışını anlamasını ve buna uygun şekilde yanıt vermesini sağlamak, gelecekteki ISO 21448 revizyonlarında önemli bir odak alanı haline gelecektir.

Otomotiv endüstrisi, yapay zekayı, simülasyonu ve veri odaklı doğrulamayı benimseyerek ve Visure Requirements ALM gibi ISO 21448 yazılım çözümlerinden yararlanarak, güvenliğin ve inovasyonun geleceğine güvenle yön verebilir.

Sonuç

Otomotiv endüstrisi tam otonomiye doğru hızlanırken, Amaçlanan İşlevselliğin Güvenliğini (SOTIF) sağlamak her zamankinden daha kritik hale geliyor. ISO 21448, sistem arızalarından değil, algı, yorumlama ve çevresel etkileşimlerdeki sınırlamalardan kaynaklanan riskleri belirlemek, değerlendirmek ve azaltmak için kapsamlı bir çerçeve sunuyor.

ISO 21448 ile ISO 26262 arasındaki temel farkları anlamak, kanıtlanmış ISO 21448 en iyi uygulamalarını uygulamak ve güçlü ISO 21448 araçlarını ve yazılımlarını kullanmak, tam uyumluluğa ulaşmak ve daha güvenli, daha akıllı araçlar geliştirmek için önemli adımlardır.

Visure Requirements ALM Platform gibi çözümler, kuruluşlara uçtan uca izlenebilirlik, AI destekli otomasyon ve sağlam SOTIF uyumluluk yetenekleri sağlar. İster ADAS sistemleri ister otonom sürüş platformları oluşturuyor olun, Visure hem ISO 26262 hem de ISO 21448 yönergeleriyle uyumu garanti altına alırken geliştirme yaşam döngünüzü kolaylaştırmaya yardımcı olur.

Visure Requirements ALM Platformunun 14 günlük ücretsiz denemesine bugün başlayın ve SOTIF uyumluluğu, gereksinim yönetimi ve otomotiv güvenliği için en kapsamlı çözümü deneyimleyin.