Strona główna Transport i logistyka Najnowsze technologie podnoszą bezpieczeństwo portów morskich

Najnowsze technologie podnoszą bezpieczeństwo portów morskich

UDOSTĘPNIJ
Eifeh Strom 
a&s International

Porty morskie, posiadające olbrzymie zasoby ludzkie i materialne, są potencjalnym celem ataków. Dozór wizyjny odgrywa w nich ważną rolę w zapewnianiu ochrony i bezpieczeństwa, a nowe i udoskonalane technologie ułatwiają to zadanie.

Porty morskie – dla ludzi i towarów brama do miast i krajów na całym świecie – są narażone na wiele zagrożeń. Efektywny system dozoru wizyjnego staje się tu kluczowym elementem całościowego systemu bezpieczeństwa. Coraz większe są też wymagania dotyczące rozwiązań dozoru wizyjnego. Ma on nie tylko zapewni funkcje zabezpieczające przed zagrożeniami, ale także chronić pracowników i działania operacyjne. Z kolei zmieniające się potrzeby są wynikiem rosnącego ryzyka i coraz większego zagrożenia atakami terrorystycznymi.
Tłumy ludzi wchodzących i opuszczających statki wycieczkowe  wymagają ochrony w tych przestrzeniach. W przypadku statków przewożących towary i surowce może się pojawić coś podejrzanego, stanowiącego potencjalne zagrożenie i wymagającego użycia odpowiednich technik skanowania i wyszukiwania. Systemy dozoru wizyjnego pełnią ważną funkcję w zabezpieczenia tych obszarów, umożliwiają pracownikom ochrony obserwację zachowań w czasie rzeczywistym oraz szybkie identyfikowanie ryzyka lub słabe punkty ochrony.

Największe wyzwania
Porty morskie wymagają wyjątkowego nadzoru, takiego jak ochrona przed nieuprawnionym dostępem czy atakami terrorystycznymi. Muszą też radzić sobie ze zdarzającymi się na co dzień kradzieżami i niszczeniem mienia. Ze względu na duży obszar wymagający zabezpieczenia oraz to, że zazwyczaj są przez cały czas otwarte i aktywne o każdej porze dnia i nocy, ich ochrona jest coraz trudniejsza. Z roku na rok rośnie wymiana handlowa, co prowadzi do zwiększenia ruchu i ilości zasobów, które trzeba monitorować i chronić. W związku z tym porty muszą zapewnić skuteczną i ekonomiczną ochronę rozległego obszaru.
Największe wyzwania we wdrażaniu systemów dozoru wizyjnego dotyczy korozyjnego środowiska (słona woda), trudnych warunków atmosferycznych (mgła i wilgotność) oraz ekspansywności projektu. Jednym ze sposobów radzenia sobie z nimi jest wykorzystanie kamer certyfikowanych do pracy przy braku stałego oświetlenia słonecznego, ciągłych opadach i silnych wiatrach.
Utrudnieniem są także niesprzyjające warunki oświetleniowe obiektów czy zmieniająca się sytuacja, gdy kontenery, znajdujące się na różnych wysokościach, się przemieszczają. Kontenery te stanowią wyzwanie w kwestii objęcia dozorem całego obszaru oraz możliwości efektywnego oświetlania obszarów i korytarzy pomiędzy stosami załadunków.
Porty są miejscem nieustannej aktywności. Są wprawdzie obszary o ograniczonym dostępie, które mogą być monitorowane przy użyciu tradycyjnych technologii dozoru wizyjnego, są też rejony publiczne, o dużym natężeniu ruchu pieszego i pojazdów, które także muszą być monitorowane i patrolowane. Ważna jest możliwość szybkiego uzyskania użytecznych danych z kamer w momencie zdarzenia. Kamery powinny mieć zaimplementowane zaawansowane technologie analizy obrazu, by móc zapobiegać występowaniu incydentów.

Doskonalsza analityka zwiększa świadomość
Wśród wielu zaawansowanych technologii stosowanych w dozorze wizyjnym szczególną uwagę producenci zwracają na sztuczną inteligencję i innowacje w analityce wideo. Uznaje się je za kluczowe m.in. w monitorowaniu takich obiektów, jak porty morskie.
Zastosowanie algorytmów sztucznej inteligencji w kamerach pozwoli bardziej efektywnie monitorować tzw. zdarzenia miękkie w porcie. Są to incydenty, które nie skutkują np. włamaniem, ale dotyczą podejrzanych działań mogących wskazywać na realne zagrożenie, wandalizm lub inną formę naruszenia bezpieczeństwa. W wyniku rozwoju inteligentnych algorytmów śledzenia poruszających się obiektów, które zapewnią szybsze i bardziej szczegółowe wyszukiwanie nagranego materiału wideo oraz danych z innych czujników bezpieczeństwa, można udoskonalić procesy dochodzeniowe i sprawniej odnajdywać właściwe informacje.
Efektem połączenia technologii sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego i analityki wideo jest jedna z najbardziej pożądanych cech systemów dozoru – proaktywność. Możliwość rozpoznawania nietypowych bądź podejrzanych zachowań przed wystąpieniem incydentu ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa obiektów. Uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja oferują jedne z najbardziej obiecujących udoskonaleń w transporcie, zwłaszcza na lotniskach i w portach. Sprawiają, że aplikacje, takie jak rozpoznawanie twarzy, stają się bardziej dokładne. Ułatwiają także identyfikowanie anomalii mogących wskazywać na zagrożenie bezpieczeństwa w środowiskach, w których tradycyjna analityka nie radzi sobie ze względu na złożoność sceny. Zdolność do wykrywania i eliminowania zagrożenia może ocalić życie oraz mienie w środowisku o tak wielu krytycznych elementach.

Rozwój w zakresie głębokiego uczenia i CNN (splotowych sieci neuronowych) oraz ich wkład w poprawę wydajności analityki wizyjnej to bardzo obiecująca perspektywa dla takiego środowiska, jak porty morskie.
Należy wskazać w tym obszarze następujące algorytmy:

  • rozpoznawanie tablic rejestracyjnych (LPR) i optyczne rozpoznawanie znaków w celu kontroli ruchu pojazdów i kontenerów wjeżdżających, wyjeżdżających i pozostających na danym obszarze,
  • algorytmy związane ze śledzeniem różnych obiektów w ruchu: wózków widłowych, ciężarówek, dźwigów czy kontenerów,
  • rozpoznawanie twarzy i zliczanie osób mające zastosowanie w portach obsługujących statki wycieczkowe.
Ulepszenia w technologiach kamer
Dzięki udoskonaleniom technologii kamery panoramicznej i termowizyjnej można uzyskać  więcej niż to, co oferują tradycyjne kamery dozorowe. Obecne niedostatki technologiczne, które trzeba rozwiązać, by wspomóc porty w ich wysiłkach na rzecz bezpieczeństwa, sprowadza się do wyboru ekonomicznego dozorowania bardzo dużych obszarów, w warunkach zarówno dziennych, jak i nocnych. Przykładowo kamery termowizyjne, które bardzo dobrze sprawdzają się podczas nocnej detekcji na dużej odległości, nie umożliwiają szczegółowej identyfikacji.
Z kolei kamery do dozoru wizyjnego dają obrazy o dużej szczegółowości, ale podczas pracy w nocy wymagają doświetlania. Radary natomiast skanują duże obszary, ale nie dostarczają wizualnego potwierdzenia. Kluczowe staje się połączenie tych rozwiązań w ekonomiczny i inteligentny sposób, zapewniający portom dozór całego obszaru w każdych warunkach. Inwestowanie w kamery panoramiczne z ultraszerokim obiektywem 360° i dołączenie ich do ogólnego planu dozoru wizyjnego może pomóc w zapewnieniu pełnej świadomości sytuacyjnej.
W wyniku rozwoju technologii termowizyjnej w kamerach termowizyjnych o zwiększonej rozdzielczości można zaimplementować analitykę, która działa bardziej niezawodnie, a przy tym nie ma ograniczeń spowodowanych trudnymi warunkami oświetleniowymi. Kamery wieloprzetwornikowe, łączące w tej samej obudowie moduły pracujące w zakresie widzialnym i termowizyjnym, pozwalają na analizowanie obu obrazów – termograficznego i wizyjnego – co można wykorzystać do identyfikacji intruza.
W wykrywaniu i identyfikacji obiektów skutecznym rozwiązaniem jest połączenie kamer dozorowych z technologiami radarowymi. Ponadto można je wykorzystać do automatycznego sterowania kamerami PTZ w kierunku obiektu wykrytego przez radar, tworząc bardzo efektywne rozwiązanie dozoru dużych otwartych obszarów na obrzeżach wody i lądu.

Zastosowanie dronów w dozorze
Technologie dronowe – będące wprawdzie narzędziem używanym zarówno przez napastników, jak i ochronę – mogą mieć duży wpływ na środowisko portów morskich. Drony wykorzystujące algorytmy sztucznej inteligencji i tradycyjne algorytmy śledzenia stanowią dla portów nowe obiecujące możliwości. W portach trzeba zwykle obserwować bardzo dużą powierzchnię. Automatyczne i szybkie wysłanie drona na miejsce zdarzenia pozwala na weryfikację wizyjną, a także stanowi środek odstraszający. W rezultacie można nie tylko szybciej zareagować na zdarzenia, ale także lepiej zarządzać bieżącymi kosztami operacyjnymi.
Dzięki nowej możliwości powiązania alarmów opartych na danych geoprzestrzennych ze śledzeniem za pomocą dronów wyposażonych w kamery wideo porty będą mogły tworzyć trasy dozorowe i szybciej reagować na zdarzenia weryfikowane przez osoby sterujące dronem. W ten sposób porty będą mogły również zarządzać codziennymi kosztami operacyjnymi, obejmującymi strażników, pojazdy bezpieczeństwa, szkolenia, paliwo itp.
Pomimo tych perspektyw detekcja i obrona oparta na dronach to jeszcze rynek rozwijający się. Obecnie drony mogą być stosowane pod kątem dozoru wizyjnego w patrolowaniu i automatycznym reagowaniu na incydenty, jednak wciąż nie do końca są rozwiązane problemy z automatycznym ładowaniem baterii urządzeń i rodzajem ich obudów. Ewoluuje także ustawodawstwo dotyczące  autonomicznego sterowania, będąc czynnikiem ograniczającym wdrażanie w pełni zautomatyzowanych systemów.

Przyszłe rozwiązania dla bezpiecznych portów morskich
Już dziś, dzięki  innowacjom w zakresie technologii kamer i wykorzystania sztucznej inteligencji w analityce, porty zyskują doskonalsze rozwiązania dozorowe. W przyszłości, w miarę rozwoju sztucznej inteligencji w kontekście systemu dozoru wizyjnego i wykorzystania do dozoru dronów możliwości staną się jeszcze większe. Operatorzy portów morskich będą mieć do dyspozycji bardziej proaktywne rozwiązania, oferujące skuteczniejszy i wydajniejszy monitoring.

Rozwiązania w chmurze i edge computing wspomagają dozór portów morskich
Przetwarzanie w urządzeniach brzegowych sieci (edge computing) oraz zarządzanie w chmurze mogą odgrywać kluczową rolę w dozorze wizyjnym portów morskich ze względu na łatwość utrzymania systemu i koszty budowy.
Port morski to rozległa przestrzeń wymagająca dużej liczby kamer monitorujących cały ten obszar. Edge computing i chmura mogą wspomóc security operatorów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo w bardziej efektywnym zarządzaniu systemami. Bez przetwarzania na urządzeniu brzegowym centralny system zarządzania stałby się nadmiernie obciążony. Ponadto, ze względu na wielki obszar do pokrycia, kamery są zwykle instalowane w trudno dostępnych miejscach. Zarządzanie w chmurze może znacznie ułatwić konserwację systemu i obniżyć jego koszty.

Dotychczas urządzenia brzegowe miały małą moc obliczeniową i niską wydajność przetwarzania ograniczone możliwościami łączy sieciowych. Obecnie obie te kwestie zostały rozwiązane. Technologie są bardziej stabilne i niezawodne, dzięki czemu modernizacja i obsługa systemów dozoru wizyjnego mogą być teraz efektywniejsze. Jeśli chodzi o zarządzanie w chmurze, to kluczem we wdrażaniu systemu zdalnego sterowania bez firewalla lub mechanizmu NAT był protokół IPv6.

Dzięki PSIM monitoring wizyjny portów morskich jest bardziej efektywny i wydajny
Aby porty morskie były właściwie chronione, należy stosować wiele systemów. Standard PSIM (Physical Security Information Management) używany do ich integracji pozwala uzyskać system efektywniejszy i wydajniejszy.

Porty morskie są środowiskiem wrażliwym pod względem operacyjnym oraz wyjątkowym ze względu na strukturę. Otwartość od strony morza utrudnia odgrodzenie tradycyjnymi sposobami. Do tego dochodzi duże natężenie ruchu zarówno pracowników, jak i osób odwiedzających obiekt. Dlatego porty wiele inwestują w systemy bezpieczeństwa i ochrony, w tym dozór wizyjny i analitykę wideo, sygnalizację włamania i napadu, kontrolę dostępu, sonary i radary, automatyczną identyfikację i GPS. Zwiększa się również wykorzystanie dronów.

Gdy funkcjonuje tak pokaźna liczba różnych systemów,  wyzwaniem i jednocześnie szansą jest zintegrowanie ich w sposób zapewniający wspólny wgląd operacyjny, wykorzystywany przez operatorów do proaktywnego monitorowania, zarządzania i zapewnienia bezpieczeństwa w porcie, ludziom, statkom i ładunkom. Scentralizowana platforma zarządzająca może nie tylko znacznie zmniejszyć zagrożenie bezpieczeństwa i usprawnić zarządzanie incydentami, ale także zwiększyć efektywność operacyjną portów.

Przykładem może być Naftoport – jedyny w Polsce port przeładunkowy ropy naftowej, w którym wg szacunków dzień przestoju przyniósłby stratę nawet 200 tys. dol. Polski port korzysta z rozwiązania PSIM – Qognify Situator – integrującego różne systemy zabezpieczeń i czujniki. W jego skład wchodzi 21 kanałów technologii analityki wizyjnej do detekcji włamań zarówno analogowo, jak i w podczerwieni. W rezultacie Naftoport był w stanie zautomatyzować 40 codziennych procedur bezpieczeństwa i wdrożyć plan reagowania, który ułatwia operatorom w centrum dozoru wstępne ustalanie, koordynowanie i zarządzanie reakcjami na sytuacje awaryjne w czasie rzeczywistym, a także skuteczne zarządzanie rutynowymi operacjami bezpieczeństwa.


Wybór dostawcy odpowiadającego potrzebom portów

Wybór odpowiedniego dostawcy może być równie ważny, jak wybór urządzeń. Poniżej przedstawiono kwestie, które należy rozważyć przy wyborze dostawcy odpowiadającego potrzebom portu morskiego. Trzeba wziąć pod uwagę to, czy dostawca może zaproponować rozwiązania zapewniające wysoki poziom bezpieczeństwa wymagany w obiektach infrastruktury krytycznej. Ale nie tylko, powinien również zapewnić wsparcie w działaniach operacyjnych umożliwiających portom sprawne i wydajne funkcjonowanie. Tym samym musi orientować się w operacjach i wiedzieć, jak integrować rozwiązania z dodatkowymi systemami.

Integracja jest priorytetem dla operatorów bezpieczeństwa portów morskich, ponieważ instalacje często wymagają zastosowania wielu kamer i dodatkowego sprzętu zabezpieczającego w celu zapewnienia kompleksowej ochrony obiektu.
Wiele portów morskich planuje też rozbudowę systemu, wprowadzając najnowsze rozwiązania. By razem mogły działać sprawnie, zarządzający bezpieczeństwem poszukują dostawców, którzy wdrażają projekty otwartych platform, umożliwiające bezproblemową współpracę technologii i systemów.
W specyficznym środowisku portu – z rozległymi obszarami o wysokiej aktywności – bardzo ważne jest to, by wybór dotyczył dostawcy rozwiązania, a nie dostawcy jedynie produktu. W miarę rozwoju technologii dostawca rozwiązania musi elastycznie reagować na zmieniające się potrzeby.