Strona główna Transport i logistyka Zaawansowana analityka wizyjna poprawia dozór na lotniskach

Zaawansowana analityka wizyjna poprawia dozór na lotniskach

UDOSTĘPNIJ

Eifeh Strom
a&s International


Ze względu na rygorystyczne przepisy dotyczące bezpieczeństwa komunikacji lotniczej porty lotnicze wymagają kompleksowej ochrony. Aby sprostać wymaganiom, największe międzynarodowe lotniska korzystają z najbardziej zaawansowanych technologii. Niektóre z nich dotyczą dozoru wizyjnego.

Gdy trzeba monitorować obrazy z wielu kamer, zaawansowana analiza wizyjna, mogąca proaktywnie identyfikować potencjalne zagrożenia, ma kluczowe znaczenie dla skutecznej realizacji strategii bezpieczeństwa.

Nigdy wcześniej porty lotnicze nie musiały tak bardzo skupiać się na zapewnieniu bezpieczeństwa. Z powodu narastającego zagrożenia atakami muszą skuteczniej chronić pasażerów i personel, a nawet własną reputację. Dozór wizyjny, w przeszłości źródło wideoweryfikacji i obserwacji tego, co się dzieje wokół, z czasem stał się także istotnym źródłem danych.

Rozwój w analityce
Analiza zawartości wizji cieszy się na lotniskach coraz większym zainteresowaniem. Porty lotnicze są bardzo trudnym środowiskiem dla tradycyjnej VCA. Przy zastosowaniu tak wielu kamer generowane są ogromne zbiory danych. Dzięki analizie obrazu (Advanced Video Content Analysis – A-VCA) opartej na głębokim uczeniu sytuacja obecnie się zmienia.

Zaawansowane wyrafinowane algorytmy analityczne wspomagane przez sieci neuronowe i procesy głębokiego uczenia (deep learning), naśladujące zdolność człowieka do rozpoznawania obiektów i zdarzeń, umożliwiają ciągłe adaptowanie się technologii i samodzielne uczenie się nowych sytuacji w środowisku pracy.

Zastosowana na lotniskach A-VCA jest w stanie nauczyć się, co w danej scenie i w określonym czasie jest „normą”, a co jest od niej odstępstwem – przykładowo ludzie idący w niewłaściwym kierunku czy bagaż przez dłuższy czas pozostawiony bez opieki – i wzbudzić alarm. To zwiększa jej znaczenie. Analityka jest w stanie identyfikować także te zachowania czy anomalie w danej scenie, które wcześniej nie były zauważane. W rezultacie może poprawiać nie tylko bezpieczeństwo, ale także wydajność operacyjną na lotniskach.

Innowacje te oferują portom nowe możliwości, zapewniając dokładność i skalowalność wymagane w zaawansowanym rozpoznawaniu w środowisku rzeczywistym, o dużym natężeniu ruchu pasażerów z całego świata, bez ograniczania się do konkretnych scenariuszy.

Duże znaczenie – zwłaszcza w portach lotniczych – ma możliwość optymalnego skonfigurowania (zaprogramowania) algorytmów, których zadaniem może być rozpoznawanie zmian prędkości poruszania się postaci (bieg), jej kształtu (przyczajenie się) lub proporcji (upadek).

Dzięki postępowi w uczeniu maszynowym kamery można wytrenować w zakresie rozpoznawania obiektów lub sytuacji o największym znaczeniu dla zarządzającego portem lotniczym. To ważne, zważywszy że na współczesnym rynku nie ma rozwiązania uniwersalnego, jeśli chodzi o ochronę ludzi i mienia lub dostarczanie danych do analityki biznesowej. Kamery można nauczyć rozpoznawania i wykrywania obiektów nieruchomych lub określonych sytuacji, nie ograniczając się wyłącznie do działań wyzwalanych ruchem. Dzięki temu metadane są bogatsze, zapewniają więcej informacji – zarówno wtedy, gdy obiekty się pojawiają, jak i po ich usunięciu.

Dokładniejsze rozpoznawanie twarzy
Postęp w obszarze uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji umożliwia zastosowanie lepszych algorytmów rozpoznawania twarzy, które zapewniają bardzo dokładną, automatyczną i inteligentną identyfikację w zastosowaniach o krytycznych znaczeniu dla bezpieczeństwa. Większa dokładność rozpoznawania twarzy jest przydatna szczególnie w portach lotniczych, gdzie poprawna identyfikacja pasażerów czy personelu ma kluczowe znaczenie. Niektóre porty i linie lotnicze już zaczęły stosować rozpoznawanie twarzy w celu identyfikacji pasażerów wchodzących na pokład samolotów, inne używają jej w charakterze biometrycznej kontroli dostępu do obszarów objętych ograniczeniami.

Rozpoznawanie twarzy jest również stosowane w charakterze kolejnej formy uwierzytelniania:

  • podczas kontroli granicznej, paszportowej czy w systemach kontroli dostępu,
  • do śledzenia osób z tzw. czarnej i białej listy,
  • szybkiej odprawy w zatłoczonych miejscach,
  • identyfikacji w czasie rzeczywistym.

Konieczność większej świadomości sytuacyjnej
Dozór wizyjny wciąż wymaga intensywnej pracy ręcznej operatora. Wynikiem tego jest większa liczba błędów, ludzie nie są w stanie z uwagą śledzić obrazu przez długi czas, co w takich krytycznych lokalizacjach, jak lotnisko może mieć poważne konsekwencje. Z pomocą przychodzą nowoczesne systemy zarządzania wideo (VMS), które mogą bezbłędnie zgłaszać zdarzenia operatorom, skutecznie zapobiegając incydentom. Dzięki większej wydajności i rozdzielczości kamer, ich większym mocom obliczeniowym, sztucznej inteligencji, sieciom neuronowym itp. uzyskuje się więcej pogłębionych informacji oraz poprawę świadomości sytuacyjnej.

We współczesnym środowisku o złożonym ryzyku zagrożeń lotniska wymagają rozwiązań, które pomogą usprawnić zarządzanie ryzykiem, a przy tym zwiększyć efektywność operacyjną. Znaczne korzyści mogą przynieść platformy programowe poprawiające świadomość sytuacyjną. Ułatwiają one zainteresowanym uzyskanie wglądu w krytyczne operacje bezpieczeństwa na lotniskach (zarówno fizycznego, jak i cyberbezpieczeństwa).

Gromadząc użyteczne dane uzyskane z dowolnej liczby czujników, w tym z kamer, a także z opartej na modelu open source analizy zagrożeń w Internecie, crowdsourcingu, czujników pogodowych, mobilnych lokalizacji oraz z wielu innych źródeł, osoby odpowiedzialne za bezpieczeństwo mają możliwość skutecznego zarządzania zdarzeniami i reagowania na nie oraz łatwego udostępniania informacji wielu instytucjom, pracownikom, mieszkańcom, odpowiednim agencjom czy służbom udzielającym pierwszej pomocy. Poprawa świadomości sytuacyjnej wiąże się również z zapewnieniem, że każdy zakątek obiektu jest objęty dozorem wizyjnym, bez martwych stref.

Wiele portów lotniczych zdecydowało się rozbudować swój arsenał kamer o modele panoramiczne z obiektywami o kącie widzenia 180° lub 360°. Rozległe obszary lotniska, takie jak długie korytarze łączące terminale, powierzchnie z karuzelami bagażowymi lub miejsca, w których odbywa się przyjmowanie na pokład samolotu – wszystkie wymagają objęcia dozorem jak największego obszaru. Kamery panoramiczne zapewniają ogólną świadomość sytuacyjną, szybko skanując rozległe sceny, i umożliwią śledzenie osób aż do krytycznych „wąskich gardeł”, kiedy to identyfikację osób przejmują tradycyjne kamery PTZ.

Największe wyzwania
Lotniska notują ogromny wzrost liczby pasażerów. Jeśli do tego dodać wielkie ilości bagażu, konieczność zapewnienia dostępu (publicznego i pracowniczego) oraz olbrzymie rozmiary tych obiektów, to wdrażanie rozwiązań dozoru wizyjnego stanowi nie lada problem dla integratorów. Co więcej, rozległe otwarte przestrzenie, z pasami do kołowania i długie przejścia od jednego terminalu do drugiego to kolejne wyzwanie dotyczące zasięgu kamer.

Problemy narastały latami, w miarę jak rosły wymagania dotyczące czasu przechowywania nagrań z systemów monitoringu w różnych krajach, konieczności dozoru określonych rejonów i sposobu wykorzystywania nagrań wideo.

Często można zaobserwować, jak na starszych lotniskach nie wykorzystuje się potencjału nowoczesnych systemów dozorowych z powodu nawyków i korzystaniu z kamer i oprogramowania jednej marki. Przy próbach dostosowania się do ekstremalnie trudnego środowiska, takie podejście nie przynosi korzyści.
Dążenie do optymalnego wykorzystanie istniejącej infrastruktury na lotniskach sprawia, że często dynamicznie zmienia się ich infrastruktura fizyczna, prowadzi się wiele prac budowlanych, a wszystko musi być pod kontrolą centrum monitoringu wizyjnego. To również wymusza częstsze przystosowanie kamer do nowych warunków (np. zmianę pola widzenia lub regulację ostrości). Technicy muszą dokonywać wielu zmian w otoczeniu, co wprowadza zakłócenia w środowisku operacyjnym, np. trzeba użyć dźwigu lub drabiny do ponownego ustawienia kamery. Rozwiązaniem tych problemów są wbudowane funkcje zdalnego uruchamiania i konfiguracji, dostępne w najnowszych modelach kamer, które umożliwiają adaptację na odległość. Można to zrobić z poziomu płyty lotniska przy użyciu aplikacji na smartfon czy tablet lub zdalnie, za pomocą oprogramowania konfiguracyjnego zainstalowanego w komputerze.

Częstym problemem dotyczącym kamer na lotniskach jest także oświetlenie, mające szczególnie duży wpływ na poprawną pracę algorytmów analizy obrazu, np. rozpoznawania twarzy. W pomieszczeniach portu lotniczego powinno się stale kontrolować warunki oświetleniowe, a także przeprowadzać więcej prób związanych z rozmieszczeniem kamer i ustawianiem kątów patrzenia. Przede wszystkim pozwoli to ograniczyć liczbę fałszywych alarmów. Wewnątrz pomieszczeń, gdzie oświetlenie jest w dużej mierze kontrolowane, problemy ze światłem mogą wynikać z projektowych i estetycznych oczekiwań architektów czy zastosowanego materiału (szkło, drewno czy aluminium). Zwłaszcza w przypadku korzystania z A-VCA lokalizacje kamer muszą być bardzo starannie wybierane, by osiągnąć oczekiwany poziom jakości.

Warunki panujące na zewnątrz lotniska mogą również stanowić duże wyzwanie. Producenci oferują obecnie szeroką gamę kamer panoramicznych wieloprzetwornikowych, które poprawiają zasięg widzenia. Ułatwiają przy tym instalację i wdrożenie (mniejsza liczba kamer oraz okablowania, jakie należy doprowadzić).
Coraz bardziej rośnie też ryzyko związane z cyberzagrożeniami. Systemy dozoru wizyjnego powinny korzystać z najnowszych rozwiązań sprzętowych i programowych, zapewniających najwyższy poziom ochrony danych i prywatności. Bezpieczeństwo danych powinno być traktowane kompleksowo. Komunikacja może odbywać się tylko pomiędzy „zaufanymi” urządzeniami. Dane muszą być szyfrowane zarówno podczas ich przesyłania, jak i przechowywania. Ważne, by prawami dostępu użytkownika można było łatwo zarządzać, system powinien obsługiwać PKI (infrastrukturę klucza publicznego).

Problemów będzie przybywać
Wraz z ewolucją potrzeb w zakresie bezpieczeństwa portów lotniczych wykorzystanie zaawansowanych technologii w systemach dozoru wizyjnego na lotniskach będzie kluczowe. Coraz większym problemem staje się zapewnienie cyberbezpieczeństwa, szczególnie w erze Internetu Rzeczy (IoT) i komunikacji wszystkiego ze wszystkim. Dzięki A-VCA, doskonalszej technologii kamer oraz pełniejszej świadomości sytuacyjnej w portach lotniczych będziemy bezpieczniejsi.

Systemy dozoru wizyjnego z zaimplementowaną zaawansowaną analityką umożliwiają proaktywną identyfikację potencjalnych zagrożeń. Ma to kluczowe znaczenie w skutecznej realizacji strategii bezpieczeństwa.

Na co trzeba zwrócić uwagę przy wyborze dostawcy
Aby uzyskać poziom ochrony niezbędny do zapewnienia bezpieczeństwa całemu obiektowi, działania operacyjne na lotnisku muszą zakładać wykorzystanie wielu systemów pochodzących od różnych producentów. Dlatego tak ważny jest wybór właściwego dostawcy zabezpieczeń.

Dla operatorów lotnisk i ich działów bezpieczeństwa, których celem jest stworzenie kompleksowego rozwiązania ochrony, dozór wizyjny jest tylko jednym z wielu systemów niezbędnych do wdrożenia. Oczekują oni obecnie również platform systemowych, które zunifikują wszystkie systemy bazowe, ograniczając ich złożoność technologiczną. Powinny oferować przejrzysty interfejs, który:

  • zapewni optymalną świadomość sytuacyjną,
  • uprości i wspomoże podejmowanie decyzji,
  • umożliwi wgląd, ułatwiając monitorowanie procesu lub rozwiązywanie problemów,
  • poprawi wydajność.

Dostawcy zabezpieczeń powinni posiadać kompetencje w zakresie wyboru poszczególnych systemów, czujników i urządzeń, a także znać wszelkie aspekty IT w obszarze serwerów, sieci i oprogramowania. Oprócz posiadania wiedzy na temat technologii i technik muszą rozumieć sposób, w jaki działa port lotniczy – pomoże im to zdefiniować przepływy pracy i standardowe procedury operacyjne.

W idealnym przypadku dostawcy powinni być w stanie zająć się wieloma systemami zabezpieczeń (VSS, SSWN, KD, oprogramowaniem do zarządzania, usługami w chmurze itp.). Powinni też dostarczać rozwiązania przyszłościowe, które można regularnie aktualizować w celu zapewnienia nowych funkcjonalności i ochrony danych. Oferować systemy, które zapewnią kompleksowe bezpieczeństwo danych i mają wbudowaną inteligencję, umożliwiają operatorom security zbieranie ważnych statystyk w celu dalszej poprawy poziomu ochrony.

Wszystkie te możliwości i funkcje powinny integrować się z produktami niezależnych dostawców, ponieważ nie ma rozwiązania uniwersalnego. Lotniska ze sobą konkurują. Kolejki powinny być krótkie, sposób przemieszczania się przejrzysty, a czas postoju na bramkach dostosowany do sprawnej obsługi zakontraktowanych linii lotniczych. Wszystko musi się dziać w bezpiecznym środowisku, ponieważ nikt nie chce latać z niewłaściwie chronionego lotniska. Porty lotnicze wymagają optymalizacji, a do tego potrzebne są dane do analizy, uczenia się i optymalizacji. Potrzebują dostawcy, który ma przejrzystą strategię cyfryzacji, aby mogły stać się lotniskami cyfrowymi.
Trzeba też pamiętać, że każdy producent oferuje modele, które lepiej sprawdzają się w konkretnym zastosowaniu – na zewnątrz budynków, w pomieszczeniach lub w centrach monitoringu, dlatego klienci mają wybór najlepszego rozwiązania i dostawcy.

Jak porty lotnicze wykorzystują analitykę
w urządzeniach brzegowych sieci
Udoskonalone technologie kamer i postęp w analizie obrazu sprawiły, że wbudowana w urządzenia brzegowe funkcjonalność stała się realną opcją. Na lotniskach A-VCA może np. wykrywać ruch osób pod prąd na schodach ruchomych, grupy ludzi tworzące się w nietypowych miejscach, osobę lub samochód w pobliżu ogrodzenia itp.
Pozwala użytkownikom natychmiast odnaleźć odpowiedni materiał w zarejestrowanym nagraniu, przeanalizować scenę i uzyskać metadane, by podjąć odpowiednie działania szybciej, łatwiej i efektywniej. Dzięki wbudowanej analityce wideo można ustawić pewne reguły wyzwalania alarmu, gdy np. ktoś zbliża się lub wspina na ogrodzenie, włóczy się po parkingu, lub pozostawiono bez opieki przedmioty w określonej strefie (np. skrzynia blokująca wyjście awaryjne). Operatorzy w centrum monitoringu zostaną ostrzeżeni w momencie zdarzenia opisanego przez jedną z tych reguł.