Smarta sensorer ger säkra system

Smarta sensorer används i allt fler applikationer, allt från passer- och säkerhetssystem till kontroll och övervakning av inomhustemperatur eller maskiner.

Efter katastrofen med rymdfärjan Challenger började forskare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) utveckla nya metoder för att förhindra allvarliga olyckor.

Deras modell STAMP (Systems-Theoretic Accident Model and Processes) bygger på antagandet att det inte finns några enkla linjära orsaker.
– Olyckor orsakas av en komplex interaktion mellan människa, maskin och miljö och är ofta svåra att förutse, säger Stephen Miles, gruppledare på MIT:s forskningslaboratorium SENSEable City.

Laboratoriet utforskar olika sätt att kombinera RFID med sensor- och spårningsteknologi för att garantera säkerheten på stora byggarbetsplatser.

Nu har det italienska elbolaget ENEL anlitat MIT för att säkra utbyggnaden av ett kärnkraftverk i den slovakiska staden Mochovce, som 2014 ska producera 20 procent av landets elektricitetsbehov. Utbyggnaden beräknas kosta 2,8 miljarder euro.

Säkerhet med sensorer

– Just nu tittar vi på hur avancerad sensor- och spårningsteknologi kan hjälpa människor att fatta rätt beslut, säger Miles. Han och hans forskarkollegor försöker att hitta svar på alla de frågor som säkerhetscheferna för elbolag skulle kunna tänkas ställa.

– Det finns kanske 4 000 människor på byggarbetsplatsen – alla med olika arbetsuppgifter, säger Miles. I STAMP utgår vi från en modell av byggprojektets planering och integrerar den med en datorbaserad modell av arbetsplatsen. Med hjälp av olika verktyg kan säkerhetsplanerarna sedan anpassa verksamheten för att minimera riskerna.

Det stor del av STAMPs arbete består av att lägga in restriktioner i övervakningen av varje kontrollsystem. Med hjälp av sensorteknologi får arbetarna varningar vid farliga situationer. Om en biosensor på en persons skyddsutrustning skickar en varning om att personen har halkat, kan man vidta åtgärder för att undersöka och, vid behov, stänga av området. Det kan ske i form av fysiska åtgärder eller som varningar via smarta telefoner.

– Sensorer är kostnadseffektiva lösningar och kan användas för att mäta allt möjligt, som temperatur, avstånd eller föroreningar, säger Miles. Byggarbetsplatsens säkerhetsexperter vet vilka faktorer som är viktiga för dem och kan berätta för oss vad som behöver övervakas.

Säkerhetsbehoven förändras dock under arbetets gång. På ett obebyggt område kan personal och utrustning övervakas med GPS, men när byggnaden väl har fått tak krävs det RFID-läsare. Allt material registreras elektroniskt och spåras varje dag till olika platser och människor.

– Det positiva är att det finns ISO-standarder för trådlös kommunikation på frekvenser som LF, HF, UHF, Wi-Fi, ZigBee och UWB, vilket innebär att vi kan använda en gemensam läsarinfrastruktur för nya applikationer, säger Miles.

Integrerad information

Det finns stora möjligheter när det gäller att kombinera informationen på ett passerkort med informationen som finns inom ett bolag.
– Om en av våra medarbetare till exempel ska besöka en kund på ett Cisco Executive Business Center, så kan han eller hon bara genom att identifiera sig med sitt passerkort vid entrén automatiskt få tillgång till en karta som visar vägen till rätt rum i byggnaden, säger Lindsay Hiebert, marknadsföringschef för fysisk säkerhet på Cisco.

– Detta är möjligt genom att integrera information som passerkontroll, planeringskalendrar, rumsfördelning och en karta över byggnaden, förklarar han.

Dennis Charlebois, chef för säkerhetslösningar på Cisco, berättar hur detta koncept skulle kunna utvecklas ytterligare:
– När jag går in i byggnaden kan min identitet skickas vidare till kontrollrummet och därmed öppnas portarna i min router.

IT-säkerhet är naturligtvis en viktig fråga. De flesta hot är kopplade till den fysiska säkerheten, så det kan vara klokt att låsa åtkomsten till nätverket när den auktoriserade användaren lämnar byggnaden. Teknologin skulle kunna utvecklas ytterligare.

– Om bolagets ekonomichef är på plats och inloggad på nätverket har han full åtkomst, säger Charlebois. Men om han befinner sig någon annanstans har han bara tillgång till vissa delar. Han kanske sitter på tåget och är uppkopplad via tågbolagets trådlösa internet – och då är det ju inte så bra att exponera företagets ekonomiska information.

RFID-kortet är den sensor som används mest inom passerkontroll i dag, men de smarta telefonerna får allt större betydelse. Hiebert berättar om en kund till Cisco som redan använder nästa generations sensorer, nämligen IT-chefen för den franska kommunen Drancy.

– Han lade in sina åtkomsträttigheter på sin iPhone med hjälp av vanliga appar, och nu behöver han inte längre några nycklar, säger Hiebert.

Forskarna på SENSEable City använder smarta telefoner både till geopositionering och som en slags ”frivillig sensor”. Om man upptäcker en säkerhetsrisk är det bara att ta en bild av den, geotagga den och ladda upp den. Och om någon ovanlig aktivitet registreras skickas en varning till arbetskollegorna eller chefen.

– Möjligheten består i att göra riskhanteringen engagerande och ”mer demokratisk”, säger Miles.

Av Michael Lawton