Najave II Perimetarska zaštita

Fuzija senzora: Zaštita perimetra u novom ruhu

Iako su tehnologije za zaštitu perimetra napredovale, one i dalje povremeno i pod određenim okolnostima reaguju na lažne alarme. To dovodi do većih troškova i manjeg povjerenja u efikasnost sistema. Razlog je to zašto je industrija spremna za sljedeći korak u evoluciji sistema za zaštitu perimetra – senzorsku fuziju

Priredila: redakcija a&s Adrije; E-mail: redakcija@asadria.com

Fuzija senzora relativno je nova tehnologija za zaštitu perimetra. Riječ je o procesu objedinjavanja istovremenih ulaznih podataka iz više vrsta senzora s ciljem dobijanja preciznijih i tačnijih signala od onih koje generiše pojedinačni, izolirani senzor. Mogu se koristiti različite vrste senzora, kao što su videonadzorne kamere, detektori postavljeni na ograde, zapreminski senzori i dr. Ukupna količina podataka se sofisticiranim tehnikama mašinskog učenja razlaže kako bi se dobili inteligentni rezultati, a istovremeno se minimiziraju potencijalne slabosti i nedostaci pojedinačnih senzora.

Senzorska fuzija ≠ Bulova logika

Sve to izgleda prilično jednostavno, ali da bi sistem zaista koristio senzorsku fuziju, ulazni podaci se moraju kombinovati na tačno određen način. Česta je greška pomisao da je senzorska fuzija jednaka korištenju Bulove logike. Naime, Bulova logika je način kombinovanja tačnih i netačnih vrijednosti koristeći funkcije kao što su “i”, “ili” i “ne”. Primjer njene upotrebe u sigurnosti jeste kada sistem pošalje obavijest o upadu u zaštićeni prostor nakon što istovremeno i senzor na ogradi detektuje pokret i kamera zabilježi kretanje. S druge strane, senzorska fuzija je mnogo naprednija od ovoga jer ispituje ukupni kontekst. Ona koristi naprednu matematiku (digitalne filtere, probabilističke modele i neuronske mreže) pomoću koje obrađuje sirove podatke. Da bi to uradio, takvom sistemu potrebna je velika procesorska snaga, ali i pristup senzorskim podacima nižeg nivoa, što je teško moguće ako se koriste sistemi različitih proizvođača.

Da bismo razumjeli zašto sistem zasnovan na Bulovoj logici i onaj sa senzorskom fuzijom nisu isti, poslužit ćemo se jednostavnim primjerom zgrade s ogradom i perimetrom podijeljenim u šest zona. Sigurnosni sistem je opremljen senzorima koji ogradu dijele na šest dijelova, od A do F. Svaki je podijeljen na podzone, tako da se svaki dio ograde dijeli na četiri kako bi se precizirala pozicija detektovanog ometanja. Dakle, postoje dvadeset četiri podzone. Svaku zonu također nadziru kamere s videoanalitikom, koje šalju signal kada detektuju ljude na slici. Integracija sistema zasnovana na Bulovoj logici zahtijeva da obje vrste senzora, i detektori pokreta na ogradi i videonadzorne kamere, rade zajedno kako bi spriječili lažne alarme. Koristi se “i” logika, koja kombinuje izlazne podatke protivprovalnih senzora na svakoj zoni s podacima s kamere koja nadzire tu zonu. Da bi se oglasio alarm, mora se istovremeno pomjerati ograda i provalnik mora biti snimljen. Vjetar koji pomjera ogradu neće aktivirati uzbunu ako nije ujedno snimljen i uljez, kao što neće ni osoba koja hoda po ogradi ne dodirujući je.

Sličnost senzorske fuzije s ovakvim sistemom ogleda se u tome da ona također ispituje podatke iz oba tipa senzora da bi donijela odluku. Međutim, razlikuje se po tome što uzima podatke nižeg nivoa sa svakog senzora i provlači ih kroz algoritam koji traži podudaranja u obrascima te koji te podatke uspoređuje i suprotstavlja ih jedne drugima. Algoritmi ne traže samo ogradu koja se pomjera i oblik osobe, već sumu obrazaca koja može indicirati problematičnu namjeru. Samim tim će teže biti prevaren radnjama koje se mogu činiti kao pokušaj upada, a ustvari to nisu.

Jasne prednosti

Ako, naprimjer, uzmemo situaciju gdje istovremeno puše vjetar duž cijelih zona A i B i provalnik pokušava preći ogradu u zoni A, sistem zasnovan na Bulovoj logici neće oglasiti uzbunu u zoni B jer kamera nije detektovala uljeza, dok će aktivirati alarm duž cijele zone A jer nije u stanju razlikovati je li pomjeranje ograde uzrokovao vjetar ili čovjek. To znači da se aktiviraju tri lažna i jedan stvarni alarm. Fuzija senzora, pak, kombinuje sirove podatke sa svih senzora i analizira ih pomoću vještačke inteligencije. Ona prepoznaje karakterističan obrazac pomjeranja ograde usljed vjetra u obje zone i zbog toga ne aktivira alarm, ali pokreće uzbunu u onoj zoni gdje je način pomjeranja ograde drugačiji usljed ljudske aktivnosti uz potvrdu da je riječ o osobi pomoću videonadzorne kamere. Stoga, dakle, prijavljuje samo jedan alarm u jednoj podzoni.

Ako bi se, recimo, u istim uvjetima našao pješak, a ne provalnik, sistem zasnovan na Bulovoj logici bi opet prijavio alarm u četiri dijela zone A, s tim da bi ovaj put sva četiri bila lažna jer prolaznik ne pokušava preskočiti ogradu. Senzorska fuzija, s druge strane, istrenirana je da razumije nijanse u podacima prikupljenim pomoću kamere i senzora pokreta, npr. da li je osoba okrenuta prema ogradi ili sa strane. Također, senzor može prepoznati ko pomjera ogradu, čovjek ili životinja. To je moguće jer je prepoznavanje takvih ponašanja rezultat hiljada različitih benignih testova kojima je sistem naučen prije nego što je pušten u upotrebu. U ovom slučaju sistem bi prepoznao da nema prijetnje.

Iako su ovi primjeri namijenjeni da pokažu sofisticiranije mogućnosti sistema s fuzijom senzora, nisu neke neuobičajene situacije s kojima se ne možete susresti. Fleksibilnost i preciznost ovih sistema senzora daje im ogromnu prednost u smanjenju broja lažnih alarma bez potrebe da se žrtvuje sigurnost lokacije. Ustvari, sigurnost se povećava s boljim razlikovanjem senzorskih ulaznih podataka, pametnijom korelacijom između podataka i maksimalnom osjetljivošću senzora.

Sistem koji uči obrasce

Sistem senzorske fuzije ne može izdvojiti suptilne karakteristike iz stalnog toka podataka koje procesiraju ako se ne nauče, što podrazumijeva prikupljanje velike količine podataka s ciljem finog podešavanja algoritama. To znači da se algoritmi ne treniraju samo na jednostavnim varijablama već i na kvalitativnim atributima senzorskih podataka kao što su lokacija, intenzitet signala i nivo pouzdanosti. Još je važnije to što sistem nauči da ne obraća pažnju na određene vrste obrazaca, koji mogu prevariti jednostavnije sisteme. Ako se ograda i kamera pomjeraju, to ne znači nužno da je razlog tome provalnik, već može biti i vjetar. S druge strane, ovakav sistem može s visokom pouzdanošću aktivirati alarm ukoliko provalnik pokušava određenom metodom onesposobiti određeni senzor. Senzorska fuzija jako je korisna u zaštiti perimetra, jer iskorištava snagu pojedinačnih senzora, a izbjegava njihove slabosti, smanjuje broj lažnih alarma i maksimalno iskorištava postojeću sigurnosnu infrastrukturu.

Između dvije krajnosti

Nisu sve tehnologije jednako efikasne u zaštiti perimetra važnijih lokacija poput kritične infrastrukture. Zbog toga se često koristi slojeviti pristup, pri kojem druga sigurnosna tehnologija u nizu štiti štićeni prostor od potencijalne prijetnje ukoliko je prva nije detektovala. Ovakav pristup, ali na još višem nivou, nudi fuzija senzora. Jedan od najvećih izazova u zaštiti perimetra su lažni alarmi, zbog kojih sigurnosno osoblje gubi vrijeme i resurse na provjeri situacije na terenu. Senzorska fuzija stoga dosta efikasno rješava ovaj problem. Sintetiziranjem podataka iz više senzora sistem može razlikovati prave prijetnje ili potencijalne incidente od lažnih izazvanih pomjeranjem vegetacije, vremenskim neprilikama ili životinjama.

S druge strane, neobaziranje na lažne alarme ne smije dovesti do zanemarivanja svih uzbuna i zato je fino podešavanje osjetljivosti sistema između dvije krajnosti zahtjevno. Fuzija senzora nema taj problem jer se svaki senzor može podesiti na najvišu osjetljivost budući da sistem za zaštitu perimetra koristi što više sirovih podataka, a onda iz njih izvlači zaključke. Sistem je, samim tim, visokoosjeljiv na stvarne prijetnje kada se dogode.

Kao što smo ranije spomenuli, da bi senzorska fuzija radila ispravno, interni podaci nižeg nivoa sa svakog senzora moraju raditi efektivno, što obično zahtijeva da su svi od istog proizvođača. Prednost je toga i u činjenici da je za rad sistema odgovorna jedna strana i nema prebacivanja odgovornosti na drugu za učinak sistema. Sistem s fuzijom različitih senzora osmišljen je da radi kao cjelina i stoga ne zahtijeva mnogo podešavanja vezanih za lokaciju na kojoj su postavljeni kao što to traže alternativni sistemi. Naprimjer, sistemi koji koriste Bulovu logiku moraju se posebno konfigurisati da kombinuju podatke sa svake kamere i dijela ograde. Takvim sistemima trebat će dosta podešavanja nivoa osjetljivosti kako bi se postiglo razlikovanje lažnih alarma od važnih događaja.

Veće povjerenje u sigurnosni sistem

Korist tačnog prepoznavanja prijetnji je veće povjerenje operatera u efikasnost sistema. Veliki broj lažnih alarma dovodi do ležernosti u njihovoj provjeri, što može dovesti do zanemarivanja stvarne prijetnje. Sve to dovodi do niskog povjerenja u sistem. Senzorska fuzija, pak, razlikuje stvarne od lažnih prijetnji u stvarnom vremenu. A kada se smanji broj lažnih alarma, manja je potreba da se šalju zaštitari da provjere lokaciju, što smanjuje i troškove. Ušteda je posebno velika na troškovima osiguranja, jer sistem bolje reaguje na probleme ukoliko se pojave, što dovodi do veće sigurnosti, a tu su i manji troškovi za saniranje oštećene imovine ili sigurnosnih sistema te za nadoknadu ukradene imovine.

Related Posts

Komentariši

Vaša email adresa neće biti objavljivana. Neophodna polja su označena sa *