Świadomość sytuacyjna

Jan T. Grusznic
a&s Polska

Świadomość sytuacyjna (Situational Awareness – SA) to koncepcja, która od lat funkcjonuje w lotnictwie, służbie zdrowia i wojsku. Związane z nią korzyści są znaczące, a do najważniejszych można zaliczyć wzrost bezpieczeństwa i poprawę jakości wykonywanych zadań. SA stanowi kamień milowy w obszarach, w których zespoły robocze zmagają się z nadmiarem dostarczanych informacji i szybko muszą podejmować decyzje. Z powodzeniem jest wykorzystywana w branży security pod warunkiem wdrożenia właściwych narzędzi.

Osiągnięcie wysokiego poziomu bezpieczeństwa, wydajności i jakości to jedne z najważniejszych celów w działalności operacyjnej. Niezależnie od tego, czy chodzi o zarządzanie łańcuchem dostaw, bezpieczeństwem, produkcję, czy administrowanie siecią – świadomość pełnego obrazu sytuacji pozwala uniknąć niechcianych zdarzeń skutkujących spadkiem produktywności czy zakłóceniami w świadczeniu usług.

Wczesne rozpoznanie ataku na infrastrukturę informatyczną może znacznie zmniejszyć ryzyko nieplanowanych przestojów. To samo dotyczy sytuacji naruszenia bezpieczeństwa obiektu. Wysoki poziom SA gwarantuje, że niebezpieczne zdarzenia są rozpoznawane jako krytyczne, podejmowane są odpowiednie działania oraz wdrażane środki zaradcze.
Świadomość sytuacyjną określa się jako spostrzeganie elementów środowiska (systemu) w określonym czasie i przestrzeni, rozumienie ich znaczenia oraz przewidywanie ich stanu w najbliższej przyszłości¹. I choć zadanie wydaje się pozornie łatwe, może stać się prawdziwym wyzwaniem w dynamicznym i złożonym środowisku. Z tego względu SA jest szczególnie istotna w sytuacjach charakteryzujących się wysokim poziomem zmienności, niepewności, złożoności i niejednoznaczności (tzw. świat VUCA).

Jednym z kluczowych celów świadomości sytuacyjnej jest zapobieganie błędom, które mogą powstać na jednym z trzech poziomów: spostrzegania, zrozumienia i przewidywania.

Poziom 1. Spostrzeganie

Pierwszy poziom świadomości sytuacyjnej polega na zauważaniu istotnych informacji. A zatem osoba musi mieć dostęp do takich informacji i musi je odpowiednio rozpoznać. W związku z tym jednym z kluczowych wymogów poziomu 1. jest komunikacja i właściwa wizualizacja danych.

Poziom 2. Zrozumienie

Drugi poziom SA odnosi się do wymogu właściwego rozumienia istotnych informacji. W zależności od konkretnej sytuacji niezbędna jest odpowiednia kombinacja wiedzy, umiejętności i doświadczenia, aby móc właściwie poradzić sobie ze zdobytymi danymi. Na drugim poziomie świadomości sytuacyjnej ważną rolę odgrywają modele mentalne, czyli nasze wyobrażenie o tym, jak coś działa w prawdziwym świecie. Operator tworzy nowy model mentalny lub aktualizuje istniejący na podstawie tego, w jaki sposób interpretuje informacje z poziomu 1.

Poziom 3. Przewidywanie

Ostatni poziom odnosi się do przewidywania przyszłego stanu na podstawie odebranych i zrozumianych informacji. Dokładność przewidywania w dużym stopniu zależy od dokładności poprzednich poziomów. Antycypacja przyszłej sytuacji daje operatorowi (i innym uczestnikom systemu) czas na zaplanowanie sposobu działania, aby osiągnąć zamierzone cele.

Zachowanie świadomości o stanie systemu wymaga ciągłego śledzenia toku wydarzeń (oznaczonych linią ciągłą na rys. 2) w miarę ich stopniowego rozwoju (schemat 2a). Rozwój incydentu związany jest bowiem z rozprzestrzenianiem się zakłóceń w czasie. Problemy pojawiają się, gdy operatorzy nie posiadają informacji, nie potrafią ich zinterpretować, uważają je za nieistotne lub nie mają wiedzy i doświadczenia, aby właściwie zbudować nowy obraz modelu mentalnego. Prowadzi to wprost do braku zrozumienia sytuacji (schemat 2b, gdzie linia przerywana – świadomość sytuacyjna operatora odbiega od linii pogrubionej – rzeczywistego stanu systemu). Wynikające z tego działania na podstawie błędnej oceny środowiska mogą potencjalnie jeszcze bardziej pogorszyć i tak już złą sytuację². Taki właśnie scenariusz poprzedzał wybuch w elektrowni jądrowej w Czarnobylu w 1986 r.³

Właściwa prezentacja informacji

Portfolio rozwiązań oferowanych przez dostawców elektronicznych systemów zabezpieczeń jest bardzo szerokie. Rozwiązania typowe – telewizja dozorowa, systemy sygnalizacji włamania i napadu, sygnalizacji pożarowej, kontroli dostępu – mogą być wsparte platformami integrującymi, zapewniającymi zarządzanie sygnałami z wielu systemów w jednym interfejsie, narzędziami analitycznymi, a nawet wsparciem dla aplikacji mieszanej rzeczywistości⁴. Większość z wymienionych systemów stanowi wyposażenie chronionych obiektów, wszystkie są wykorzystywane przez pracowników ochrony. Platformy wspierające są jednak nadal rzadkim elementem, na jaki decydują się właściciele obiektów – głównie z powodu kosztów. Tymczasem takie rozwiązania stanowią istotny element poziomu 1. w budowaniu świadomości sytuacyjnej – podstawy skutecznego bezpieczeństwa.

Trwanie w epoce „silosów technologicznych” prowadzi do izolowania od siebie poszczególnych rozwiązań technicznych (z czasem coraz liczniejszych), skutkując nadmiernym obciążeniem operatorów, od których wymaga się równoczesnej obsługi kilku różnych interfejsów, manualnego łączenia sygnałów alarmowych i ich ręcznego zatwierdzania w każdym systemie z osobna. A wraz z liczbą instalowanych systemów rośnie ilość napływających informacji, których personel obsługi nie jest już w stanie przeanalizować, by na ich podstawie podejmować adekwatne działania”⁵. Dlatego tak istotna jest integracja czy wręcz unifikacja w zakresie prezentacji danych.

Weźmy np. ochronę obwodową rozległego obszaru: tutaj wyzwaniem nie jest wyłącznie zabezpieczenie fizyczne, ale także koordynacja działań w przypadku naruszenia granicy. Powiązanie systemów ochrony perymetrycznej zapewnia zwiększoną świadomość i szybkość reakcji. Pracownicy ochrony, wykorzystując jeden interfejs zapewniający dostęp do obrazów z kamer, stanów przejść kontroli dostępu i stref 24 h mogą szybciej przeciwdziałać zagrożeniom⁶. Pomaga w tym prezentacja danych w intuicyjnych widgetach przedstawianych jako warstwa interfejsu, ułatwiających operatorowi rozeznanie sytuacji.

W dobie rosnącej liczby kamer trwają poszukiwania alternatywnego sposobu prezentacji danych zawartych w przetwarzanych obrazach w celu zwiększenia efektywności systemów telewizji dozorowej. Ciekawym rozwiązaniem staje się wyświetlanie na mapach satelitarnych ikon przechwyconych obiektów i możliwość śledzenia ich położenia w przestrzeni bez konieczności oglądania bieżących strumieni z kamer⁷. Zresztą forma graficznego interfejsu użytkownika (GUI), który zawiera informacje o alarmie w kontekście mapy, dostarcza operatorowi dodatkowe użyteczne informacje o zdarzeniu.

Oprogramowanie zwiększające świadomość sytuacyjną (Situational Awareness Software – SAS) zapewniające widok „z lotu ptaka” na cały system, stale aktualizujące lokalizację obiektów na podstawie danych np. z radarów, to jeden z najbardziej efektywnych sposobów zarządzania systemem bezpieczeństwa z punktu widzenia operatora.
Do oprogramowania SAS zaliczają się systemy zarządzania informacjami o bezpieczeństwie fizycznym (PSIM), integrujące wszelkiego rodzaju czujniki i przetwarzające napływające z nich dane w celu uzyskania ogólnego obrazu świadomości sytuacyjnej. Dzięki temu operatorzy mogą decydować o sposobie reagowania na pojawiające się incydenty.

Dobrze zaprojektowany i wdrożony system PSIM może pomóc w zapewnieniu sukcesu i złagodzeniu skutków każdego rodzaju incydentu, od zdarzenia medycznego po atak terrorystyczny. Ponadto może on ułatwić realizację programów szkoleniowych i prowadzenie dokumentacji, łącząc je z reagowaniem na incydenty, aby najlepiej wyszkolony personel był przedstawiany jako główny zasób, który należy przydzielić do danego typu incydentu.

Co ważniejsze, systemy PSIM mogą wspierać wdrożenie wspólnych Standardowych Procedur Operacyjnych w całym obiekcie lub przedsiębiorstwie, zmniejszając w ten sposób odpowiedzialność organizacji, dostosowując reakcję w czasie rzeczywistym do zmieniających się zagrożeń, rejestrując każde działanie i jego wynik w celu uzyskania pełnego podsumowania incydentu, ucząc się na błędach w ramach cyklu ciągłego doskonalenia oraz pomagając w zapewnieniu ciągłości działania.
PSIM może również wspomagać działy bezpieczeństwa organizacji w generowaniu wskaźników w czasie rzeczywistym i analizowaniu tych wskaźników w celu zwiększenia zwrotu z inwestycji (ROI). Wreszcie PSIM jest w stanie wzmocnić program bezpieczeństwa organizacji, a nawet pomóc w zarządzaniu programem operacyjnym⁸.

Zarządcy większych kompleksów budynków, w tym centrów handlowych, zaczynają wykorzystywać systemy PSIM/SAS do przewidywania zdarzeń, aby określić, gdzie, kiedy i jakiego rodzaju incydenty mogą wystąpić. Dzięki temu np. firmy ochrony mogą odpowiednio rozmieścić pracowników w miejscach i czasie o większym prawdopodobieństwie popełnienia czynu zabronionego. Ich obecność wpływa na zmniejszenie liczby niechcianych zdarzeń, co przekłada się na poprawę komfortu i poczucia bezpieczeństwa wśród klientów, a w konsekwencji na większy obrót.

Szkolenia, szkolenia, szkolenia

Wydaje się, że wszystkie trzy poziomy: zrozumienie sytuacji, odpowiednia odpowiedź na zdarzenie i umiejętność przewidzenia skutków mogą być zawarte w ramach raportów i procedur w dobrze przygotowanym oprogramowaniu świadomości sytuacyjnej i każdy operator powinien umieć sobie z tym poradzić. O ile trzyma się ścieżki. Tymczasem rosnącej liczbie danych z coraz bardziej złożonych systemów nie zawsze towarzyszą wyższe umiejętności osób te systemy obsługujących. Na domiar złego świadomość sytuacyjna jest osadzona w poznawczym modelu działania człowieka w dynamicznym systemie.
Na rys. 3 widoczny jest sposób, w jaki na SA wpływają czynniki związane z zadaniem oraz czynniki indywidualne poszczególnej osoby.
A zatem możliwe jest, że dwie osoby mające do czynienia z tym samym zadaniem mogą dojść do różnych wniosków, podobnie jak osoby o różnych umiejętnościach, doświadczeniu i przeszkoleniu. Dlatego tak ważne są szkolenia personelu, pozwalające wyuczyć właściwych mechanizmów na każdym poziomie świadomości sytuacyjnej.

Przyszłość SAS

Wartość światowego rynku systemów świadomości sytuacyjnej w 2020 r. wyniosła 27,74 mld USD, a do 2030 r. ma osiągnąć 67,27 mld USD, przy CAGR wynoszącym 9,19%⁹. Według firmy Allied Market Research, która zleciła wykonanie badań rynku dotyczących SAS, stosowanie tych rozwiązań wzrośnie w wielu gałęziach przemysłu, w których przed wybuchem epidemii COVID-19 penetracja była niska. Zgodnie z założeniem większa świadomość użytkowników w zakresie IoT, cyfryzacji i sztucznej inteligencji powinna przełożyć się na liczbę wdrażanych systemów świadomości sytuacyjnej.
Nie bez znaczenia na wzrost zainteresowania SAS ma zapotrzebowanie na systemy bezpieczeństwa i nadzoru umożliwiające wykrywanie problemów w odpowiednim czasie, a także ciągłe doskonalenie w zakresie bezpieczeństwa i ochrony publicznej. Również zależność od cyberprzestrzeni zwiększa zapotrzebowanie na takie rozwiązania. Hamować rozwój tego segmentu rynku będą natomiast niezmiennie wysokie koszty związane z wdrożeniem systemu SAS, jak i brak wiedzy na temat tych systemów.

Rozwój świadomości sytuacyjnej koncentruje się na dwóch głównych strategiach:

1. projektowaniu interfejsu systemu w celu zachęcenia do lepszego próbkowania i zmniejszenia obciążenia poznawczego,
2. szkoleniu w zakresie świadomości sytuacyjnej na poziomach
   indywidualnym i zespołowym.

Świadomość sytuacyjna, jako temat na przyszłość, zawładnęła wyobraźnią zarówno badaczy, jak i praktyków, mając bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo. Jej zastosowania wykraczają dużo dalej poza omówione w artykule przykłady i obejmują medycynę, transport naziemny, produkcję i dystrybucję energii czy choćby kontrolę procesów.

Jan T. Grusznic z-ca red. naczelnego „a&s Polska”. Z branżą elektronicznych systemów zabezpieczeń związany od 2004 r. Zwolennik standardów i automatyzacji. Łączy świat operacji i techniki, aktywnie szuka synergii płynących z połączenia procesów biznesowych i najnowszych osiągnięć technologicznych. Fotograf, inżynier ICT, autor licznych artykułów związanych z bezpieczeństwem i ochroną.

Literatura:
1) DESIGN AND EVALUATION FOR SITUATION AWARENESS ENHANCEMENT, Endsley, 1988
2) COPING WITH COMPLEXITY: THE PSYCHOLOGY OF HUMAN BEHAVIOUR IN COMPLEX SYSTEMS, Woods, 1988
3) http://atom.edu.pl/index.php/bezpieczenstwo/prawda-o-czarnobylu/przyczyny-awarii.html, (dostęp: 16.05.2022)
4) Połączenie świata rzeczywistego i wirtualnego w celu tworzenia nowych środowisk i wizualizacji, w których obiekty fizyczne i cyfrowe współistnieją i oddziałują w czasie rzeczywistym. Rzeczywistość mieszana nie odbywa się wyłącznie w świecie fizycznym lub wirtualnym, ale jest hybrydą rzeczywistości i rzeczywistości wirtualnej.
5) Jacek Bartkowiak, Paradoks bezpieczeństwa,
https://www.linkedin.com/pulse/paradoks-bezpiecze%25C5%2584stwa-jacek-bartkowiak/
(dostęp: 05.05.2022)
6) https://www.genetec.com/products/unified-security/security-center/restricted-security-area
(dostęp: 14.05.2022)
7) https://www.boschsecurity.com/pl/pl/rozwiazania/oprogramowanie-do-zarzadzania/intelligent-insights/
(dostęp: 14.05.2022)
8) Thomas Norman, Integrated Security Systems Design, 2014
9) Raport Situation Awareness System Market, Vikas Gaikwad and Rachita Rake, Vineet kumar, AMR, 2022

Zobacz inne artykuły tego autora:
Radary i lidary w systemach zabezpieczeń
ANPR bez tajemnic. O poprawnej instalacji systemów do odczytu tablic rejestracyjnych
Na układy nie ma rady. Kryzys w dostawach mikroprocesorów
Przyszłość VSS = Kamera Zdefiniowana Programowo
Więcej mocy z PoE! O standardzie IEEE802.3bt