SMART GRADOVI = BEZBEDNI GRADOVI?

Zašto je nastao koncept “Smart City“?

Pametan grad jedna je od komponenti digitalne ekonomije. Ovaj koncept podrazumeva sveobuhvatnu primenu infokomunikacionih tehnologija u procesima upravljanja gradom. Šta to znači? To znači da se putem tehnologije apsoultno i u celosti upravlja svim aspektima funkcionisanja:  imovinom, transportom, uslugama snabdevanja vodom i energijom, saobraćajem, obrazovanjem, zdravstvom. A zašto nam je to potrebno? U cilju efikasnijeg korišćenja resursa i poboljšanja života građana. Ukratko, integrisanjem tehnologije i prirodnog okruženja povećava se efikasnost procesa u svim oblastima svog funkcionisanja, u cilju postizanja održivog razvoja, bezbednosti i zdravlja sa ciljem povećanja kvaliteta života građana.

Šta čini grad pametnim?

Pametni gradovi koriste tehnološka rešenja za poboljšanje usluga u gradu i kvalitet života. Opštine koriste IoT senzore, mreže i aplikacije za prikupljanje relevantnih podataka, poput zagušenja u saobraćaju, upotrebe energije i kvaliteta vazduha.

Smart gradovi bazirani su na kompletnoj upotrebi tehnologije, odnosno veštačke inteligencije. Da bi tehnologija pametnog grada funkcionisala, potrebna je prilično skupa infrastruktura, i drugo, mora postojati svest, razumevanje, stučnost, plan, i sprovođenje zadataka kako bi ista mogla da funkcioniše.

IT infrastruktura pametnog grada je veoma složen sistem koji se sastoji od brojnih kompleksnih podsistema, pregršt povezanih računara, kontrolera, uređaja, senzora i drugih tehnoloških komponenti. Svi oni tokom rada generišu ogromne količine podataka koje je potrebno preneti, obraditi, analizirati i sačuvati, one koji će biti potrebni u budućnosti.

Rast gradskog stanovništva doveo je do kolapsa u mnogim granama, na primer kolaps prevoza u gradovima. Opterećenje svih gradskih usluga enormno se povećalo: zdravstvena zaštita, stanovanje i komunalije, itd. Bilo je potrebno rešenje da se najveći deo menadžerskog tereta prebaci na računare, koji se ne umaraju i gotovo nikada ne prave greške. Cilj je da se urbana ekonomija učini što više automatizovanijom, a grad „pametnim“.

Kako do pametnog grada?

Prvi korak je definisanje koncepta. Koncept treba da se zasniva na prikupljanju novih i boljih podataka koji pružaju mogućnost primene analitičkih metoda, uključujući prediktivnu analitiku, koje rešavaju probleme pre nego što se pojave. Sam zadatak nije lak, pa je pomoć gradovima u prikupljanju i obradi podataka jedna od oblasti u kojoj se trenutno koristi veštačka inteligencija.

Primeri primene IoT-a u pametnim gradovima uključuju:

Gradsko osvetljenje: gradovi poput Londona i Kvebeka ugrađuju pametnu uličnu rasvetu. Inteligentne ulične lampice funkcionišu kao vruće tačke vifi-ja, dolaze opremljene nadzornom kamerom, predstavljaju punjače za električne automobile i telefone, pa čak i mere kvalitet vazduha. Ova višesatna ulična rasveta funkcioniše kao senzor i pokretač, pružajući usluge koje poboljšavaju kvalitet života stanovnika istovremeno prikupljajući važne podatke o okruženju.

Upravljanje  otpadom: gradovi primjenjuju tehnološka rešenja kako bi postigli čistiju okolinu i smanjili zagađenje. Na primer, kvart Songdo u Južnoj Koreji u celini smanjuje zagađenje bukom uklanjajući smeće. Zgrade imaju pametnu stanicu za odvoz smeća, gde stanovnici odlažu vreće smeća, pri čemu se odvajaju organske i  zapaljive. Stanica je opremljena senzorima koji obaveštavaju o nivou  napunjenosti. Smeće se automatski šalje preko namenski konstruisanih cevi pravo u centar za reciklažu.

Integrisani javni prevoz: senzori u javnom prevozu šalju podatke o saobraćaju u softver za upravljanje gradskim prevozom. Oni vam u stvarnom vremenu kažu koliko morate da čekate autobus ili voz, upozoravajući zastoje ili kašnjenja u saobraćaju.

Senzori  su u srži svakog uređaja u IoT sistemu. Od povezanih automobila do semafora i pametnih domova, skoro svaki uređaj danas ima senzore koji sakupljaju i šalju podatke u Cloud.  Ta međusobna povezanost je ono što omogućava funkcionisanje sistema koji je praktično ”živa tvorevina”.

Na primer, senzori blizine omogućavaju razvoj automatizovanih sistema vozila. Pametni gradovi koriste senzore za merenje bezbroj parametara,  od zastoja u saobraćaju do nivoa zagađenja, kvaliteta vode i potrošnje energije.

5G povezivanje

Pametne gradske tehnologije zahtevaju povezanost da bi radile. 5G ćelije pružaju gradskim oblastima snažnu vezu između miliona uređaja i senzora, omogućavajući IoT-u da efikasno radi. Zbog toga gradovi poput Londona instaliraju 5G ćelije širom grada, koristeći bespilotne letelice za identifikaciju raspoloživih prostora.

Tehnologija geoprostora

Urbanističko planiranje zahteva tačnost geolokacije i detaljne geografske podatke. Pametni gradovi se oslanjaju na tehnologije kao što su Global Positioning Sistem (GPS) za upravljanje prevozom i povezana vozila. Geografski informacioni sistem (GIS) pomaže urbanistima da izgrade urbani digitalni model sa georeferenciranim podacima. To omogućava, na primer, građevinskim inženjerima da odrede najbolju rutu za biciklističke staze ili gde da pronađu multimodalne saobraćajne stanice. U slučaju novih gradova kao što su Belmont, SAD, urbanisti koriste geoprostorne tehnologije da bi dizajnirali stambene i urbane oblasti na način koji promoviše putovanje na posao.

Robotika: Koliko god nam je teško da poverujemo, mnogi naučnofanstastični filmovi, nisu puki produkt nečije mašte, već predikcija i sistematska priprema za drugačiji, tehnološki život. Integracija robotike ima za cilj da poboljša gradske operacije, poput upotrebe bespilotnih letelica za poštanske usluge. Gradovi kao što su Dubai, Singapur i Tokio nalaze se na čelu ovog trenda, uvodeći humanoide za usluge kao što su sobna usluga u hotelima, nadzor i prisustvo informacijskom pultu u javnim kancelarijama. Na primer u Dubaiju Robocop više nije maštarija, jer grad vrši testiranja humanoidnih android policajca u nameri da do 2030. zamene 25% svoje policijske snage.

Uloga opsežnih podataka u projektima pametnih gradova i bezbednost!

Pametni gradovi su, po definiciji, usmereni na podatke. Veliki podaci i analitika igraju važnu ulogu u upravljanju gradom, pri čemu mnogi gradovi imaju načelnika za podatke u administraciji. Kombinacija velike analize podataka i pametnih gradskih rešenja pomažu gradovima da poboljšaju upravljanje u kritičnim segmentima kao što su:

1. Obimni podaci za Smart City Energy
2. Obimni podaci za pametni gradski prevoz
3. Obimni podaci za pametnu gradsku infrastrukturu

1.Opsežni podaci za Smart City Energy

Veliki gradovi imaju izazov da efikasno upravljaju korišćenjem energije. Implementacija pametnih mreža omogućava gradskim službenicima da analiziraju potrošnju električne energije u realnom vremenu. Koristeći analizu podataka, mogu predvideti periode velike upotrebe i u skladu s tim planirati distribuciju energije. Postrojenja za solarnu energiju mogu da instaliraju pametne senzore da provere ploče za održavanje.

2.Veliki podaci za pametni gradski prevoz

Pametna saobraćajna infrastruktura koristi velike podatke i IoT tehnologije kako bi stanovnicima omogućila brži i sigurniji put kroz grad. Istovremeno, gradskim vlastima daje podatke o protoku saobraćaja omogućavajući im efikasno upravljanje tranzitom.

Pametni sistem gradskog prevoza obično se sastoji od Inteligentne transportne mreže (ITN). Mreža obično uključuje:

• Sistem upravljanja transportom koji optimizuje protok saobraćaja javnog prevoza. U idealnom slučaju, sistem treba da uključuje sve mogućnosti mobilnosti, uključujući mikro-mobilnost i segmentaciju načina prevoza.
• Sistem za kontrolu vozila: koji obezbeđuje sigurnost i sprečava nesreće nadgledanjem i uzbunjivanjem o stanju na putu.
• Elektronski informativni sistem voznog reda i ruta – uglavnom u obliku prikaza u stvarnom vremenu na autobuskim stanicama i železničkim stanicama. Ovo, u kombinaciji sa aplikacijom za mobilnost, informiše potrošače o raspoloživim mogućnostima prevoza i uslovima ruta.
• Jedna “all inclusive” karta za putovanje: putovati koristeći sve dostupne opcije javnog prevoza. Primer za to je Oister kartica u Londonu.

3.Veliki podaci za pametnu gradsku infrastrukturu

Pametni gradovi imaju jednu karakteristiku, svi koriste podatke senzora za poboljšanje upravljanja gradom. Veliki podaci mogu pomoći gradovima da prate i upravljaju gradskim problemima kao što su odlaganje otpada, transport i ušteda resursa. Da bi to postigao, grad mora da instalira senzore u infrastrukturu, dopunjava ili zamenjuje zastarelu infrastrukturu kada je to neophodno. Da bi gradsku infrastrukturu pretvorio u „pametnu“, gradski menadžer bi trebao da razvije tri „SMART“ nivoa na sledeći način:

• Tehnološka baza uključuje mreže senzora i povezane uređaje koji sakupljaju podatke
• Drugi nivo sastoji se od primene pametnih aplikacija koje obrađuju sirove podatke, pretvarajući ih u upozorenja, uvid i akcije.
• Treći nivo uključuje široko usvajanje sistema od strane stanovnika.

Koncept: “Pametan grad – pametna bezbednost”

Bezbednost kao potreba i komponenta svakog društva, mahom je na marginama, potcenjena i ne prepoznaje se kao ključna funkcija u bilo kom društvu, pa i Smart društvu, dok se ne dese promene koje ipak idu u prilog argumentu da je sigurnost baza, kako Maslov navodi u svojoj hijerarhiji osnovnih potreba.

Kako navodi Maroš, Izgradnja pametnih gradova je proces, koji gradove pretvara u pametne gradove kroz implementaciju sistema Smart City koji se razlikuje od države do države i ne treba svuda da bude koncipiran na isti način. Jer je bezbednost presudna komponenta u svakom gradu! Ipak su siguirni gradovi najvažniji  element pametnih gradova. Shodno tome izloženi su ključni sistemi

• pametan transport
• pametna energija
• pametna tehnologija
• pametan život
• pametno okruženje
• pametni građani i obrazovanje
• pametna ekonomija
• pametna vlada
• siguran grad

Specifičanost se ogleda u INTERNETU  i CLOUD-u. To nisu nezavisni sistemi, već osnovni alati za postizanje opisanih potreba.

Ako smo definisali pametan grad… Šta onda treba da predstvalja siguran grad?

Siguran grad je grad koji integrisanjem tehnologije i prirodnog okruženja povećava efikasnost procesa u oblasti bezbednosti, u cilju smanjenja kriminala i terorističkih pretnji, omogućavajući njegovo život građana u zdravom okruženju i jednostavan pristup zdravstvenoj zaštiti i postizanje spremnosti i brzog reagovanja na preteće ili krizne situacije.

Sistem bezbednog grada treba da sadrži sledeće karakteristike:

• zdravstvo
• pametne saobraćajne sisteme i rute
• pametne bezbednosne sisteme za nadzor
• pretragu, otkrivanje i identifikaciju
• pametni sistemi upravljanja krizama za podršku donošenju odluka
• rano upozoravanje, praćenje i predviđanje vanrednih situacija i okruženja
• centralne jedinice policije i integrisani sistem za spašavanje (IRS )
• bezbedna internet veza i zaštita podataka
• bezbedni centri za obradu podataka

***Ne smemo zaboraviti da i ova najnovija, najmoćnija tehnologija može pretrpeti neispravnost i da sve što je programirano može biti hakovano.***

Za efikasno korišćenje prikupljenih informacija potrebno je da se formira centralni sistem, preko koga će komponente, karakteristike i sistemi  komunicirati – tzv  lokalni Cloud.  Zašto je bitan? To je virtualna centralna memorija koja mora biti sposobna za povezivanje velike količine podataka i za brzu administraciju. Alat za analizu podataka mora biti povezan i sa skladištem. Upotreba ovog sistema bi pomogla ne samo u saobraćaju, već i u ostalim Smart City sistemima. Za sistem Sigurnog grada možemo pomenuti sisteme u upravljanju krizama:

• izrada informativnih listova opasnih materijala
• baza podataka o dostupnim izvorima, osoblju i mogućim pretnjama,
• pružanje sistema ranog upozoravanja i obaveštavanja,
• podrška odlučivanju i koordinacija operacija spašavanja, brza i pouzdana razmena informacija tokom hitnih reakcija

Generalno, čuvanjem podataka u centralnom oblaku rad sa informacijama bio bi lakši. To je i razlog zašto urbani sistem oblaka možemo smatrati srž koncepta Smart City.

SLABE TAČKE SMART GRADOVA

Zašto je bezbednost informacija problem pametnih gradova? 

Srodna povezanost i transparentnost pametnih gradova čine ih veoma ranjivim na bezbednosne napade. Grad koristi sisteme za prikupljanje podataka od korisnika i senzora. Namenska platforma analizira i obrađuje ove podatke. Grad potom koristi ove podatke za poboljšanje usluga za svoje stanovnike. Na svakom koraku, u bilo kojoj povezanoj točki, postoji dobra prilika za hakere.

Tehnološka infrastruktura pametnog ekosistema sastoji se od tri nivoa:

1. Ivica (Edge) – kraj pametnog grada. Sastoji se od povezanih uređaja kao što su senzori, aktuatori, pametni telefoni, pametna svetla i pametno sakupljanje smeća. Ovaj sloj prikuplja podatke sa IoT uređaja, a zatim ih preko komunikacijskog sloja šalje u jezgro.
2. Komunikacija – povezuje jezgro i ivicu pomoću mrežnog sistema, kao što su WiFi, Bluetooth ili LAN. Komponente ekosistema povezuju se kroz ovaj sloj.
3. Core – oblak ili IoT platforma podataka koja obrađuje podatke i generiše izlaze koji imaju smisla za tok podataka sa ivice.

Većina pametnih gradova dodaje IoT rešenja u svoju postojeću infrastrukturu. Na primer,  vodovod može da primeni pametne vodomere uz zadržavanje postojećih cevi. Ova brojila obično imaju minimalne sigurnosne protokole (jer se protokoli uvode da bi se ispunila tražena konceptualna fomra, a ne konceptualna suština – bezbednost), što ih čini veoma ranjivim na napade.

Pametni gradovi ne mogu funkcionirati bez IoT uređaja koji se oslanjaju na sigurnost informacija. Nažalost, IoT-ovi su notorno ranjivi. Današnji akteri pretnji mogu pokrenuti sofisticirane napade, poput naprednih upornih pretnji (APT), kako bi probili pametne gradove i prouzrokovali kritičnu štetu.

Glavni bezbednosni izazovi u pametnim gradovima

1. Integracija digitalnog i fizičkog okruženja

Pametne gradske tehnologije prožimaju sve aspekte života grada, zamaglivši granice između fizičkog i digitalnog. Stanovnici, lokalitet izbora i uređaji povezani su sistemima informacione tehnologije (IT) i operativnom tehnologijom (OT). Ovi sistemi prate događaje, uređaje i procese, a zatim izračunavaju podatke da bi prilagodili gradske operacije. Ovaj nivo međusobne povezanosti predstavlja povećan nivo rizika.

Svaka krajnja tačka predstavlja potencijalnu kapiju za napadače. Što više povezanih krajnjih tačaka sakupi vaša mreža, napadačima je to raj za korišćenje ranjivosti. Takvi napadi mogu da poremete poslovanje i kompromituju kritične sisteme grada.

2. Konvergencija nasleđa i novih tehnologija

Gradovi koji idu pametnim gradskim putem često moraju da integrišu nove tehnologije sa nasleđenim sistemima. Ova vrsta integracije stvara značajne izazove. Većina zastarelih sistema ne dozvoljava instant ažuriranje ili enkripciju podataka.

Spajanjem različitih tehnoloških platformi mogu se stvoriti „rupe“ u bezbednosnom obodu. Tako, su napadači otkrili ranjivost i iskoristili je da poremete sistem nadzora i prikupljanje podataka (SCADA).

Sigurnosni rizici koji prete pametnim gradovima

Pametne gradske mreže posebno su osetljive na napredne uporne prietnje (APT), koji su složeni napadi i uključuju kombinaciju tehnika. Na primer, APT kampanja može da se kombinuje i uključuje iskorišćavanje nula dana i zlonamerni softver sa više pristupnih tačaka.

Napadi na IoT uređaje ponekad prouzrokuju bespovratnu štetu. Na primer, napad na ulična svetla i nihovo gašenje može se koristiti za  prikrivanje kriminalnalnih radnji. Grad tada mora zameniti ili ponovo da instalira hardver.

Neki uobičajeni napadi sa kojima se pametni gradovi suočavaju :

• Krađa podataka i identiteta – uključuje krađu podataka o identifikaciji (PII) iz nezaštićene infrastrukture pametnog grada. Na primer, napadač može izvući lične podatke sa EV stanica za punjenje i koristiti ih za lažne transakcije.
• Otmica uređaja – napadač preuzima kontrolu nad uređajem. U pametnom gradu, napadač može da otme pametne uređaje kako bi “rasipao“ energiju.
• Čovek u sredini (MitM) – kada napadač prekine ili preusmeri komunikaciju između dva sistema. Na primer, napad pametnog ventila sistema otpadnih voda da bi poremetio rad.
• Distribuirano uskraćivanje usluge (DDoS) – ispunjava cilj suvišnim zahtevima, ometajući usluge. Kao rezultat toga, korisnici ne mogu dobiti pristup. Napadač može provaliti u mrežu međusobno povezanih uređaja i preplaviti gradski sistem.
• Krađa poverljivih podataka – napadač može dobiti akreditive za kritične sisteme i pomoću njih izvršiti napad na račun

PRIMENA BEZBEDNOSNIH MERA U PAMETNOM GRADU

Postoji niz mera koje gradovi mogu da preduzmu da smanje rizik od sajber bezbednosti. Uobičajena metoda za testiranje ranjivosti je penetracija. Ovo uključuje angažovanje firme za obezbeđenje treće strane da simulira opasnost.  Proces uključuje procenu situacije, zatim predstavljanje nalaza i preporučenih mera za sprečavanje napada.

Druga mera sigurnosti uključuje zaštitu povezanih uređaja. Primena IoT bezbednosnog rešenja (krajnja tačka) može da spreči napadače da ih upotrebe za ometanje rada. Pametni grad trebao bi implementirati sveobuhvatno sigurnosno rešenje koje uključuje sledeće karakteristike:

1. Šifrovanje podataka – treba se izvršiti enkripcija podataka i u mirovanju i u tranzitu. Da bi ste je dekodirali, morate koristiti lozinku ili ključ za šifrovanje. Ovo je kritično jer gradski sistemi obično obrađuju osetljive podatke kao što su PII. Šifrovanje  sprečava napadače da zloupotrebe podatke. Svi sistemi koji omogućavaju pristup moraju koristiti dvofaktornu proveru autentičnosti da bi sprečili neovlašćeni pristup. Shodno tome, potrebni su vrhunski šifranti za ovakav SMART priojekat.
2. Nadzor i analiza bezbednosti (procena rizika) – bezbednosna platforma koja snima podatke širom sistema koje štiti, uključujući uređaje krajnjih tačaka i mrežni saobraćaj. Platforma analizira podatke, tražeći potencijalne pokazatelje kompromisa (IOC), koji signaliziraju potencijalne pretnje. Ako se otkrije, platforma tada može implementirati mere zaštite poput izolacije pogođenih uređaja.
3. Podrška u više okruženja – bezbednosna platforma treba da se koristi u raznim sistemima koji čine okruženje pametnog grada. Trebalo bi da podržava lokalna, IaaS, SaaS i hibridna okruženja kako bi se osiguralo da nijedan uređaj ili server ne ostanu bez veze.

Kako bi neki rekli, suma sumarum:  koliko god da nam je smart tehnologija prijemčiva za život, donosi drastične izmene, poboljšanja, inovativnosti, nezamislive situacije i tok života koji je na nivou naučne fantastike i kao takav pobuđuje radoznalost, maštu i želju za iskušavanjem takve vrste života, bezbednost i sigurnost pre svega mora zaživeti, da bi ovakva Smart- živa materija mogla da ima svoju funkcionalnu primenu – bolji kvalitet života.