Technologieforschung zum Schutz kritischer Infrastruktur Auftaktveranstaltung KIRAS Innovationsplattformen DI Christian Derler Wien, 19. Oktober 2011

Überblick Schutz kritischer Infrastruktur - Streifzug durch Methoden, Technologiestudien und Lösungen Zielgruppen: Für wen kritisch? Technologien überspannen Märkte?

DIGITAL Institut für Informations- und Kommunikationstechnologien JOANNEUM RESEARCH MATERIALS HEALTH RESOURCES POLICIES DIGITAL – Institut für Informations- und Kommunikationstechnologien Fernerkundung und Geoinformation Bildanalyse und Messsysteme Weltraumtechnik und Akustik Audiovisuelle Medien Intelligente Informationssysteme Business Development Sicherheitsforschung Kontakt: Christian Derler christian.derler@joanneum.at

Definition Kritische Infrastrukturen Technologische Ansätze (Auswahl) Energie Gesundheitswesen Lebensmittel Wasser Verkehr und Transport Gefährliche Güter Kommunikation und Information Verwaltung, Justiz Finanzwesen Wissenschaft Technologische Ansätze (Auswahl) Video Akustik Seismik Multimodal Datenanalyse Software-Architekturen Am Boden Aus der Luft In Informationsnetzen Was ist für wen kritisch? Was ist der Markt?

Aspekte der Videoüberwachung Kamera Topologie Einzelkameras Einzelne Kamerabereiche Pan-Tilt-Zoom, Überlappende Kamera-Ansichten, Verteilte Kameras Überblick über videoanalyse, visuelle sensorik Die schwierigkeiten Rahmen betten von spezifische bis hin zur Erkennung von Ereignissen ohne bestimmtes Muster Gesichtsdetektion – kamera und smartphone Virtueller stolperdraht: Zutrittskontrolle, geschwindigkeitsmessung

Aspekte der Videoüberwachung Zielobjekt Einzelobjekte Objektdetails Gruppen/Mengen Überblick über videoanalyse, visuelle sensorik Die schwierigkeiten Rahmen betten von spezifische bis hin zur Erkennung von Ereignissen ohne bestimmtes Muster Gesichtsdetektion – kamera und smartphone Virtueller stolperdraht: Zutrittskontrolle, geschwindigkeitsmessung

Aspekte der Videoüberwachung Auswertungsmöglichkeit Echtzeitanalyse Forensische Analyse Prognose Überblick über videoanalyse, visuelle sensorik Die schwierigkeiten Rahmen betten von spezifische bis hin zur Erkennung von Ereignissen ohne bestimmtes Muster Gesichtsdetektion – kamera und smartphone Virtueller stolperdraht: Zutrittskontrolle, geschwindigkeitsmessung

Aspekte der Videoüberwachung Einsatzbereich konkret/fokussiert allgemein/unbestimmt Einfach konkret: alarm wenn sich irgendetwas bewegt. Bewegungsdetektor, Richtungsdetektor, Zutrittskontrolle. Kontrollierte umgebungsbedingungen (gleiche beleuchtung, indoor vs outdoor, wetterverhältnisse) Herumlungern, gefährliche Situation, Autopanne, beinahe-crash

Aspekte der Videoüberwachung Technologiereife In Betrieb/Produkte Prototyp Technologiestudie Forschung Einfach konkret: alarm wenn sich irgendetwas bewegt. Bewegungsdetektor, Richtungsdetektor, Zutrittskontrolle. Kontrollierte umgebungsbedingungen (gleiche beleuchtung, indoor vs outdoor, wetterverhältnisse) Herumlungern, gefährliche Situation, Autopanne, beinahe-crash

Aspekte der Videoüberwachung INDUSTRIE BEDARFSTRÄGER WISSENSCHAFT viasense Parkplatz Monitoring Erkennung ungewöhnlicher Ereignisse

Erkennung ungewöhnlicher Ereignisse Präsentation im BSZ Erkennung ungewöhnlicher Ereignisse Überwachungszentralen mit Videowänden Gleichzeitige Beobachtung zahlreicher Monitore Relevante Information geht verloren System zur Erkennung ungewöhnlicher Ereignisse Videoinhalte sind ungewöhnlich wenn sie nie oder nur selten vorkommen Ungewöhnliches bedarf Aufmerksamkeit (möglicherweise sicherheitskritisch) Aufmerksamkeit des Wachpersonals auf bestimmte Kameras lenken Zusammenfassung von großen voraufgezeichneten Videodatenbanken Einsatzbereich auch bei belebten Szenen JOANNEUM RESEARCH DIGITAL - Institut für Informations- und Kommunkationstechnoligien

Erkennung ungewöhnlicher Ereignisse Präsentation im BSZ Erkennung ungewöhnlicher Ereignisse JOANNEUM RESEARCH DIGITAL - Institut für Informations- und Kommunkationstechnoligien

Erkennung ungewöhnlicher Ereignisse Präsentation im BSZ Erkennung ungewöhnlicher Ereignisse Abschluss Roland mit Kurzvideo zur visuellen Grafittisprayer detektion, etwas was prädestiniert ist um mit akustischer sensorik zu erkennen, somit überleitung zu franz JOANNEUM RESEARCH DIGITAL - Institut für Informations- und Kommunkationstechnoligien

Echtzeitnahe Datenakquisition Flugplattform für “Rapid Mapping Aufgaben” in Katastrophensituationen DA42 MPP Sensorik , Kamerasteuerung, Datenaufzeichnung LOS-Datenübertragung Datenverwaltung, Datenprozessierung, Visualisierung Mobile Einsatzzentrale 14

„Rapid Mapping“

„Desaster Monitoring“ Befliegung Köflach Hochwasser 24. August 2009 Datenaufnahme für überflutete Bereiche Echtzeitnahe Datenübertragung in “Einsatzzentrale Graz” Orthobild-Erstellung: verfügbar innerhalb von 1-2 Minuten nach Datenaufnahme Vermurungen

Monitoring-Systeme „morgen“ Präsentation im BSZ Monitoring-Systeme „morgen“ Betrachtung verschiedener Sensoren z.B. Mikrofon, Geophon, Radar, Infrarot … Erschließung komplementärer Informationsquellen Fusion der einzelnen Ergebnisse  Erhöhung der Stabilität & Zuverlässigkeit der Systeme  Verringerung der Fehlalarme  Detektion auch bei Sichtbehinderung JOANNEUM RESEARCH DIGITAL - Institut für Informations- und Kommunkationstechnoligien

Überwachung sicherheitskritischer Infrastruktur z.B. Industrieanlagen, Betriebsgelände, Lagerflächen, Militärische Bereiche, etc. Möglichkeiten: Video- & Thermalkamera - Videobilder Mikrofone – Luftschall Geophone – Vibrationen Lichtwellenleiter – Vibrationen

Überwachung sicherheitskritischer Infrastruktur Max. Länge Lichtwellenleiter: 40 km nur 1 Sensor! Analyse: nur 1 Kanal! Auflösung: 10 m

Überwachung sicherheitskritischer Infrastruktur

TRIDEC Collaborative, Complex and Critical Decision-Support in Evolving Crises Kollaborative Infrastruktur interoperabler IT-Services zum effektiven Management dynamisch wachsender, sehr großer Datenmengen zur gleichzeitigen Unterstützung mehrerer Entscheidungsträger Krisenmanagement bei Naturkatastrophen (Tsunami) Industrielle Bohrungen (Erdöl/Erdgas/Geothermie) Fotos: GFZ

Thema: „Social Media Mining in der Sicherheitsforschung“

Thema: „Social Media Mining in der Sicherheitsforschung“

Thema: „Social Media Mining in der Sicherheitsforschung“

viasense- Parkplatz Monitoring Automatische Erkennung von Dauer- und Falschparkern (blockieren Kurzparkplätze, Kundenparkplätze, Feuerwehr- und Grundstückszufahrten) Rund-um-die-Uhr Überwachung und Abschreckung gegen Vandalismus Geschäfte, Banken und Tankstellen im Stadtbereich in hochfrequentierten (Kurz-) Parkzonen

Akustische Sprayer-Detektion

Sensorik State of the art, Kosten Körperschall-Aufnehmer Kosten: ca. € 5,- bis 100,- Frequenzbereich: bis ca. 1.000 Hz Mikrofon Kosten: ca. € 1,- bis 150,- Frequenzbereich: 10 Hz bis 20 kHz Geophon Kosten: ca. € 20,- bis 150,- Frequenzbereich: bis ca. 50 Hz

Vandalismus Akustische Detektion Präsentation im BSZ Vandalismus Akustische Detektion JOANNEUM RESEARCH DIGITAL - Institut für Informations- und Kommunkationstechnoligien

Vandalismus Audiovisuelle Detektion

Audiovisuelle Sensorik für Ambient Assisted Living Ambient Assisted Living „umgebungsunterstütztes Leben“ Selbstbestimmtes Altern in gewohnter Umgebung Vibroakustische Ganganalyse Automatische Analyse des Ganges und der Bewegungsmuster älterer Menschen im Wohnumfeld Kinect4AAL Günstige berührungslose Sensorik für die Unterstützung der täglichen Aktivitäten

Geschwindigkeits- und Abstandsschätzung von Fahrzeugen (Objekten) Statistische Datenerfassung zur Einschätzung von Gefahrenpotential, Verkehrsbelastung

Akustisches Tunnelmonitoring Analyse der Geräusche Automatisches Erkennen von Störfällen Erhöhung der Tunnelsicherheit Weltweit erste Installation: Tunnel Kirchdorf, S35 Alle Ereignisse bisher zuerst gemeldet!

Zur Diskussion Was ist für wen kritisch? Technologien überspannen Märkte? Spezifisches Anwendungswissen vs. Technologiekompetenz

Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Christian Derler DIGITAL - Institut für Informations- und Kommunikationstechnologien JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH Steyrergasse 17, A-8010 Graz, AUSTRIA E-mail: christian.derler@joanneum.at Web: http://www.joanneum.at/digital