14.01.2019

Zukunft des Supermarkts? Wenn KI das Abendessen bestimmt

Der tägliche oder Wochenendeinkauf von Nahrungsmittel wird sich durch die Digitalisierung ebenso verändern, wie viele andere Bereiche im Alltag. Künstliche Intelligenzen gestalten bereits heute den Lebensmitteleinkauf neu. Wir haben mit Christina Wilfinger, Director Solution Sales bei Microsoft Österreich und KI-Expertin, über diesen Wandel und dessen Möglichkeiten gesprochen.
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(c) Christian Wind - Christina Wilfinger erklärt inwiefern KI das Einkaufserlebnis für Kunden besser gestalten kann.

Es dauert wohl noch eine Weile, bis der eigene Hausroboter den Lebensmitteleinkauf übernimmt, automatisch Nahrungsmittel bestellt und die Essvorlieben besser erkennt, als man selbst. Mit dem Smartphone in der Tasche jedoch – einem Gerät, das, wie allgemein bekannt, über mehr Technologie verfügt, als Neil Armstrong und Crew bei ihrem Mondbesuch zur Verfügung hatten – eröffnen sich mittels KI im Retail sowohl für Kunden als auch für Händler neue Möglichkeiten.

+++ Künstliche Intelligenz: “Menschen sind schlecht darin, neue Technologien richtig dosiert einzusetzen“+++

Österreichische Unternmehmen: bloß 5 Prozent mit fortgeschrittenem KI-Level

Österreich scheint in Sachen Digitalisierung im internationalen Vergleich etwas hintan zu stehen. Laut einer Studie von Microsoft und EY von 2018, bei der 277 Unternehmen befragt wurden, 21 davon im Lande, zeigt sich die Republik in Sachen Digitalisierung unterdurchschnittlich. Aktuell planen oder experimentieren 81 Prozent der österreichischen Unternehmen mit KI (im Europadurchschnitt sind es 89 Prozent), jedoch bloß fünf Prozent auf fortgeschrittenem Level. 14 Prozent der Unternehmer denken noch gar nicht über den Einsatz von Künstlichen Intelligenzen nach.

„In Österreich fehlt es noch an der Basis. Viele Unternehmen sind mitten in ihrer digitalen Transformation und noch nicht bereit, sich mit fortgeschrittenen Einsatzmöglichkeiten zu beschäftigen“, sagt Axel Preiss, Leiter Managementberatung EY Österreich in einer Aussendung. Dies gelte auch für den Retail-Bereich.

Der Einkäufer als Gewohnheitstier

„Ich als Kunde habe noch keine Chance ganzheitlich serviciert zu werden“, meint Christina Wilfinger. Die Microsoft-Sprecherin für Retail und Artificial Intelligence betont, dass man im Warenkorb durchaus einige Dinge automatisieren beziehungsweise standardisieren könnte. Der Einkauf des einzelnen Kunden bestehe zu 70 bis 80 Prozent immer wieder aus den gleichen Produkten.

Österreich als Follower

Andere Bereiche, wie Elektronik und die Modebranche wäen in Sachen KI (Stichwort: Avatare) schon weiter. Doch auch im Retail werde sich viel ändern, meint Wilfinger. Auch wenn Österreich in Sachen Digitalisierung ein „Follower“ sei und nicht wie etwa die nordischen Staaten ein Vorreiter, scheint die Transformation hierzulande langsam anzukommen. Wie Microsoft in einem Bericht erwähnt, gibt es international bereits bemerkenswerte Beispiele, die den Einkauf angenehmer gestalten sollen.

+++ Fokus: Artificial Intelligence +++

In Holland verkürzte Einkaufszeit durch KI

Albert Heijn, die größte Supermarktkette Hollands, nutzt in Kooperation mit dem PC-Giganten eine KI-gestützte Lösung namens „Predict My List“. Dabei erfasst, speichert und analysiert die Künstliche Intelligenz Online- und Offline-Einkaufsdaten von frühreren Einkäufen und berücksichtigt dabei sogar die Jahreszeit. Die Folge: Der Lebensmittelhändler kann seinen Kunden eine „optimale Einkaufsliste“ oder Rezeptvorschläge empfehlen. In vier seiner 1.000 Geschäfte gibt es beim niederländischen Konzern mit „Tap to go“ zudem eine Lösung, mit dem der Kunde ein Produkt bezahlen kann, indem er das Regal mit der Karte oder einem Handy berührt und wieder geht. Dies soll eigenen Angaben nach die durchschnittliche Einkaufszeit von vier Minuten auf zwanzig Sekunden verkürzen.

Jan Wilhelm-Dockher, General Manager bei Albert Heijn über AI und Data beim Einkauf von Nahrungsmitteln

Bodensensoren und Datenverarbeitung

Coop, ein Supermartknetzwerk aus Italien hat mit „Shoppy“ einen eingebauten Facebook-Chatbot entwickelt. Die KI kann auf anonyme Weise die auf der Einkaufsliste enthaltenen Daten eines Kunden verarbeiten und dadurch lernen – mit dem Ziel Einkaufsempfehlungen zu geben, über Aktionen zu informieren und durch das Merken der Einkaufshistorie dem Einkäufer ähnliche Produkte vorzuschlagen. Neben dem Chatbot hat Coop zudem Sensoren in den Fußboden eingebaut, um in Echtzeit zu erkennen, wo reger Verkehr herrscht, um die Regale rechtzeitig wieder zu befüllen.

Besser Abstimmung durch die Cloud bei MPreis

In Österreich fällt hinsichtlich KI der Tiroler Nahversorger MPreis auf, der sich für die Cloud entschieden hat und damit einen Schritt in Richtung Supermarkt der Zukunft machen möchte, wie Microsoft erwähnt. Die Cloud sorge hierbei für „eine verbesserte interne Abstimmung und legt den Grundstein für den Einsatz intelligenter Technologien, künftige innovative Kassensysteme oder E-Ink Preisschilder“.

Neue Geschäftsfelder eröffnen

In Deutschland wurden die Mitarbeiter vom Drogeriemarkt DM mit Smartphones und Office 365 ausgestattet, um mit dem sozialem Netzwerk (ehemals als Mikrobloggingdienst gestartet) und der Austauschplattform Microsoft Teams die Zusammenarbeit der verschiedenen Standorte zu verbessern. „Man ist näher am Mitarbeiter dran, wodurch besseres Feedback möglich ist. Dies kann zur Erschließung neuer Geschäftsfelder führen“, erklärt Wilfinger. Bestes Beispiel dafür ist die Erkenntnis, dass vor allem asiatische Touristen in den letzten Jahren bei DM stets große Mengen an Babynahrung erstanden haben. Deshalb hat die Kette 2017 den Online-Verkauf nach China gestartet und ihren Markenshop auf der chinesischen Handelsplattform „Tmall Global“ (Tochterfirma des Amazon-Konkurrenten Alibaba) gelauncht. Neben Beautyprodukten wird dort auch Babynahrung angeboten.

Mehr individuelle Beratung

In der allgemeinen Entwicklung der KI im Retail sieht Wilfinger vor allem für Kunden großen Mehrwert entstehen. Informationen zur Nachhaltigkeit, zum Schlachthof, zur Rückverfolgbarkeit der Lieferkette, zu Inhaltsstoffen oder Lebensmittelunverträglichkeiten werden durch KI (etwa am Smartphone) für den User leichter erhältlich sein, als bisher. „Die Shopping-Experience wird vereinfacht und individuelle Beratung wird besser möglich“, so Wilfinger weiter.

Darf sie das überhaupt?: KI und der Einsatz beim Lebensmittelkauf

Wie uns Thomas Lutz, Manager PR & Corporate Affairs bei Microsoft mitteilt, habe es zu diesem Thema unter seinem LinkedIn-Profil auch kritische Töne gegeben. „Nahrungsmittel sollten frei von Künstlicher Intelligenz bleiben“ so das Credo eines Users dort. Angesprochen auf die die Skepsis einer „Maschine“ die Entscheidung über das Essen zu überlassen oder sich von ihr zumindest beeinflussen zu lassen, zeigt Wilfinger ein wenig Verständnis, ohne aber dabei die stattfindende Entwicklung Außen vor zu lassen.

„Der Österreicher hat die Grundskepsis in seiner DNA“

„Es handelt sich um eine neue Technologie. Mit dem Begriffen Datenklau, herrschenden Unsicherheiten und weil die KI eine Unbekannte ist, ist es nur allzu menschlich so zu reagieren“, sagt sie. „Der Österreicher hat die Grundskepsis in seiner DNA“. Microsoft selbst stelle die KI unter etliche Prinzipien, so die Direktorin weiter. Man achte auf barrierefreien Zugang und wünsche sich zudem ein politisches „Framework“, um die Sorgen vor AI zu nehmen. „Microsoft leistet hinsichtlich dessen wichtige Arbeit, denn Technologien sind nicht bloß Experten vorbehalten“, führt Wilfinger aus, „Die Meisten erkennen bereits, dass der gesellschaftliche Wandel schon passiert“.


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Tesla
(c) Tesla

Der österreichische Sicherheitsforscher Martin Herfurt hat bereits vor Jahren eine Sicherheitslücke bei Tesla entdeckt, wie er damals auf der Videoplattform YouTube demonstrierte: Der digitale Autoschlüssel am Smartphone sei zwar bequem, jedoch bei allen Tesla-Fahrzeugen ohne Ultra-Breitband-Technik (UWB) grundsätzlich angreifbar. ToothR new media bzw. IT-Wachdienst.com veröffentlicht nun mit TeslaKee eine Smartphone-App, die dokumentierte Schwachstellen des Bluetooth-PhoneKey-Protokolls entschärfen soll: den Relay-Angriff, der zum Fahrzeugdiebstahl in Sekunden führt, und die sogenannte BlueBait-Attacke, mit der sich Fahrerinnen und Fahrer über gefälschte Fahrzeug-Signale orten lassen — selbst dann, wenn das eigene Auto kilometerweit entfernt steht.

Teslakee-Founder: „App beantwortet jede Authentifizierungsanfrage“

„Tesla-Fahrzeuge entriegeln, sobald sich das gekoppelte Smartphone in Bluetooth-Reichweite meldet. Die eingesetzte Kryptografie ist solide. Die Schwachstelle liegt eine Ebene darüber, in der Logik: Die offizielle App beantwortet jede Authentifizierungsanfrage — bedingungslos, ohne zu prüfen, ob die Situation überhaupt plausibel ist. Genau das macht zwei Angriffe möglich“, beschreibt Herfurt per Aussendung das Tesla-Problem.

Bei einem Relay-Angriff arbeiten zwei Täter mit zwei handelsüblichen Funkmodulen zusammen. Einer folgt Fahrzeughaltern ins Einkaufszentrum, der zweite steht am Auto auf dem Parkplatz. Die Funkstrecke zwischen beiden verlängert die Bluetooth-Reichweite künstlich um beliebige Distanzen. Für das Fahrzeug sieht es so aus, als stünden Besitzer direkt daneben. Das Auto entriegelt, lässt sich starten und wegfahren — während das Handy unberührt in der Jackentasche steckt.

Der Angriff wurde von Herfurt im Rahmen des Projekts TEMPA auf Sicherheitskonferenzen live demonstriert und als Video dokumentiert. Er benötige keine Kenntnis von Passwörtern, keinen Tesla-Account und hinterlasse keine Einbruchsspuren — ein Umstand, der in der Schadensregulierung regelmäßig zu Problemen mit Versicherungen führt, wie der Sicherheitsforscher sagt.

Das Bluetooth-Problem

Neuere Fahrzeuge begegnen diesem Problem mit UWB-Distanzmessung: Das Auto misst hierbei physikalisch, wie weit das Telefon tatsächlich entfernt ist, und ein weitergeleitetes Signal fliegt auf. Diesen Schutz hat die große Mehrheit der Fahrzeuge jedoch nicht. Die weltweite Tesla-Flotte mit Bluetooth-PhoneKey wird derzeit auf rund acht Millionen Fahrzeuge geschätzt. Davon sind jedoch nur etwa 20 Prozent mit UWB ausgestattet.

Der zusätzliche Schutz kam erst mit den jüngsten Modellgenerationen – für rund sechs Millionen Fahrzeuge bleibt Bluetooth damit die Grundlage des Zugangs. Beim Model S und Model X wurde UWB ab 2021 (Palladium) eingeführt, beim Model 3 ab 2024 (Highland) und beim Model Y ab 2025 (Juniper). Betroffen sind damit alle älteren Modelle der jeweiligen Baureihen.

Erschwerend komme hinzu: UWB schütze nur, wenn Fahrzeug und Smartphone die Technik beherrschen. Ein Großteil der verbreiteten Android-Geräte hat, Herfurt zufolge, keinen UWB-Chip. Selbst Besitzer eines neuen Fahrzeugs würden damit still auf die ungeschützte Bluetooth-Ebene zurückfallen.

BlueBait-Attacke

Weniger bekannt, aus Sicht des Datenschutzes aber gravierender, sei ein Angriff, den die Forschung als BlueBait-Attacke bezeichnet — nach dem Köder, mit dem gearbeitet wird: Die offizielle App antwortet auch auf gefälschte Fahrzeuge. Wer einen nachgebauten Tesla-Beacon betreibt — ein Gerät für wenige Euro, wie Herfurt betont — bekommt von jedem vorbeigehenden Tesla-Fahrer eine Antwort des Smartphones. Damit lässt sich zuverlässig feststellen: Diese konkrete Person war zu dieser Uhrzeit an diesem Ort.

„BlueBait funktioniert vollkommen unabhängig davon, wo das Auto steht. Die Halterin muss nicht in der Nähe ihres Fahrzeugs sein — es genügt, dass sie ihr Telefon dabei hat. Mehrere solcher Beacons, verteilt über eine Stadt, ergeben ein Bewegungsprofil“, beschreibt Herfurt diese Gefahr. „Die Anwendungsfälle sind unangenehm konkret: Stalking, häusliche Gewalt und Nachstellung, verdeckte Beobachtung durch Dritte, kommerzielles Kunden-Tracking im Einzelhandel, das Ausspähen von Fahrzeugen als Vorbereitung eines Diebstahls. Betroffene bemerken davon nichts — es gibt keine Anzeige, keinen Hinweis, kein Protokoll.“

Entscheidend dabei ist, dass UWB nicht gegen BlueBait helfe. Die Distanzmessung greife erst, wenn das Fahrzeug die Nähe des Telefons überprüft — sie verhindert den Diebstahl. Die Ortung entstehe jedoch schon eine Stufe davor, allein dadurch, dass das Telefon auf eine Anfrage überhaupt reagiere. Von der Ortbarkeit sind deshalb auch Halterinnen und Halter brandneuer Fahrzeuge mit UWB betroffen. Solange die Entscheidung, ob geantwortet wird, nicht auf dem Telefon selbst getroffen wird, bleibe das Problem bestehen. Hier kommt die App von Herfurt ins Spiel.

Die Idee hinter TeslaKee

Die zentrale Idee hinter TeslaKee besteht nicht darin, die offizielle Tesla-App zu ersetzen, sondern eine ganz konkrete Schwachstelle in Teslas eigener Umsetzung zu schließen: den Bluetooth-basierten digitalen Schlüssel, mit dem sich das Smartphone am Fahrzeug authentifiziert.

Eine Policy-Engine prüft jede Authentifizierungsanfrage gegen einen selbst definierten Regelsatz, bevor eine Antwort erfolgt. Passt der Gerätekontext nicht zu einer plausiblen Annäherung, bleibt die Reaktion aus, das Angreifersignal läuft ins Leere, das Fahrzeug bleibt verschlossen, und auch ein BlueBait-Köder erhält keine verwertbare Antwort. Fahrzeug- und Privatsphärenschutz laufen so über denselben Mechanismus, so der Claim.

Alle internetbasierten Funktionen der Tesla-App, etwa Navigationsziele, Updates, Supercharger-Planung oder der Fernzugriff über hunderte Kilometer, bleiben eigenen Angaben nach unverändert erhalten, da sie über Teslas Server laufen. „Beide Apps sind parallel nutzbar: TeslaKee übernimmt nur den Bluetooth-Nahbereich, in dem die Schwachstellen liegen, und dafür wird der offiziellen App lediglich die Berechtigung „Geräte in der Nähe“ entzogen, ihr Schlüssel bleibt im Fahrzeug hinterlegt“, liest man in der Aussendung.

Kern des Tesla-Schutzes

Den Kern des Tesla-Schutzes bildet ein Baukasten aus zehn konfigurierbaren Kontextregeln (Pflicht- oder optionale Regel mit Quorum), etwa Bewegungserkennung, GPS-Geofence, Abgleich mit dem letzten Parkplatz samt Mobilfunkzellen, bekanntes WLAN, Zeitfenster, Signalstärke, Schrittzähler, barometrische Höhe, Bildschirmstatus und erlaubte Funkzellen. Für Ausnahmen wie Fahrzeugübergabe oder Werkstattbesuch gibt es eine befristete manuelle Übersteuerung (15/30/60 Minuten), und ein Live-Policy-Test zeige jederzeit nachvollziehbar, welche Regel gerade greift.

„Die Verschlüsselung von Tesla ist in Ordnung — das Problem ist, dass das Telefon jede Frage beantwortet, ohne sich zu fragen, wer da eigentlich fragt. Ein Auto, das aufgeht, weil jemand mein Signal aus dem Supermarkt auf den Parkplatz verlängert hat, ist die eine Hälfte. Die andere Hälfte ist, dass ein zwanzig Euro teures Bastelgerät am Straßenrand mitschreiben kann, wann ich vorbeigegangen bin — dafür muss mein Auto nicht einmal in der Nähe sein“ präzisiert Herfurt. „Gegen den Diebstahl hilft UWB tatsächlich, aber nur bei neuen Fahrzeugen mit passendem Telefon. Gegen das Mitschreiben hilft es überhaupt nicht: Das Telefon antwortet dem gefälschten Beacon weiterhin, auch im nagelneuen Auto. Deshalb muss die Entscheidung, ob überhaupt geantwortet wird, auf das Telefon — und genau das macht TeslaKee.“

TeslaKee ist ab sofort für alle Interessierten öffentlich verfügbar — für Android ab Version 10, vorausgesetzt wird ein Gerät mit StrongBox-Sicherheitschip (verbreitet ab Baujahr 2019). Parallel läuft weiterhin ein internes Testprogramm, dessen Rückmeldungen in die Weiterentwicklung einfließen. Kompatibel sind Tesla Model 3, Y, S und X mit Bluetooth-PhoneKey. Für die einmalige Schlüsselanmeldung wird die NFC-Keycard des Fahrzeugs benötigt. An einer TeslaKee-App für das iPhone wird bereits gearbeitet.

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