ARTEMIS Call 3 project nSHIELD - new embedded Systems arcHItecturE for multi-Layer Dependable solutions

nSHIELD, et internasjonalt forskningsprosjekt i regi av Artemis, nå ECSEL, har utviklet et rammeverk for målbart sikkerhet i samarbeid med mer enn 20 internasjonale firmaer. Vår SHIELD metode viser hvordan man måle sikkerhet i sensorsystemer, og bringe nye sikkerhetsrelaterte systemer nærmere til en kommersiell marked. Det handler mye om å utvikle prototyper som hjelper å bedømme sikkerheten av måledata fra sensorer og andre dingser. «Hadde du sikret ditt hus med et lås som kan åpnes med en skrujern?» - Nei, selvfølgelig ikke. Sikkerheten på data fra sensorer er langt fra sikkerhetsstandard som vi kjenner fra andre områder. Flere og flere hus har fjernstyring installert, og vi stoler på temperaturmålinger. «Har vi en peiling hvor sikkert en slik fjernstyring og rapportering er?» - Akkurat dette er hovedutfordringen som prosjektet nSHIELD jobber med. Vi har definert sikkerhetsbegrepene på sensor-, sammenkoblingspunkt- og kommunikasjonsgrensesnitt, og har utviklet en matrise for å beskrive sikkerhetsnivå av ditt system. Fra Norsk side arbeider vi med to applikasjonsområder, den ene innen transport og samkjøring, og den andre innen ubemannede objekter. Movation, Seek and Find og Alfatroll er de norske partnere i nSHIELD samarbeid. Movation arbeider mest med metoden for å måle sikkerhet, hvor en slik målbar sikkerhet trengs og hvordan vi kan formidle behovet og nSHIELDs metode. Seek and Find har utviklet en sikker kommunikasjonsenhet for overføring fra sensordata via mobilnett til applikasjoner. Alfatroll har utviklet en metode for å sikre pålitelig operasjon av ubemannede fly i luftrommet. Movations hovedfokus er å støtte innovasjon på tvers av bedrifter. Det vi ser er at det trengs nye og sikre modeller for distribusjon av sensordata. Morgendagens sensorer kommer å leverer data til en mangfold av applikasjoner, i motsetning til dagens sensorer som ofte bare leverer data til en applikasjon. Et eksempel er smarte hus, hvor ingen av de sensorsystemer snakker med hverandre. Hver og en leverandør bruker sitt eget protokoll, akkurat som det var på Internett før internettprotokollen TCP og http kommet opp. Vår fokus er å beskrive metoden og verifisere innhenting og fordeling av sensordata, slik at sluttbrukeren kan bruke sensordata og få en indikasjon om sikkerheten av data. Gjennom prosjektet så har verifisert SHIELD metoden, særlig med fokus på beskyttelsen av privatssfæren i en samkjøringsscenario. Metoden er nå anvendt på strømnett («smart grid») for å sette tall på sikkerhet, privatssfære beskyttelsen og avhengighet. Seek and Find (SknFnd) har utviklet en Social Mobility prototype 'black box'. Denne prototypen vil fungere som en 'middleware' mellom diverse sensorer (fukt, temperatur, akselerasjon og vann), denne demonstratoren er demonstrert og gir data til en bakside som tar i mot dataene og bearbeider disse til en lesbart format.  Seek and Find har fått en stor verdiøkning ved å tilsluttes nSHIELD. Utviklingen med målbart sikkerhet til sensorsystemer og bruk av nSHIELD metoden har gitt SknFnd en unik teknologi og en reell konkurransefortrinn, som har gitt innpass i store internasjonale aktører. Alfatroll har ferdigstilt et oppsett med Silent Wing simulatoren, som styres av Alfatroll's IQ_Engine basert på den banebrytende kunnskapsbaserte teknologien som Alf atroll har patentert. Det hele styres fra en anskaffet bakkestasjon (Mission Planner), som kommuniserer med flyet (der IQ_Engine er ombord) via en protokoll som heter MAVLink. Gjennom prosjektet er IQ_Engine integrert i Integrated Modular Avionic (IMA) platform til Selex ES og har blitt en fullverdig komponent i et moderne fly-elektronisk system. Prosjektet inkluderer testing av meldingsstrøm ved å gjøre bruk av en simulert omgivelse med forstyrrelse av kommunikasjonsforbindelse. Systemenes pålitelighet er en vesentlig utfordring for å gjøre ubemannede fly i stand til å opererer i vanlig luftrom. En nøkkel til høyere pålitelighet er å erstatte d e komplekse algoritmene med Alfatroll's innovative kunnskapsbaserte "tenkemotor", som er muliggjort realisert og demonstrert ved hjelp av nSHIELD prosjektet. Alfatrolls IQ_Engine bryter med tradisjonell tenkning om å implementere matematiske ligninger på datamaskiner om bord på ubemannede fly, og metodens virkemåte og pålitelighet er demonstrert i prosjektet.

nShield will enable embedded systems as real-time providers for industrial processes. The specific use cases as seen from the Norwegian case is the sensor integration into business systems and the secure access to sensors. These use cases include - The ne w concept of "Socialtainment" based on electrical mobility, including the interaction with your social networks (ESIS) - The addressing of sensors through SMS - through a scalable and secure platform (SMT and Telenor Objects) - Security and Dependability in the railways through the cooperation with the Norwegian Rail Administration (Jernbaneverket - JBV) and Telenor Objects. Movation acts as a mediator between the use-case partners and other Norwegian industries. The main achievements in this project, se en from a Norwegian point of view, are to - demonstrate the ability of including embedded system (ES) information into a industrial processes, - enable these sensor information through generic Internet-based methods, - create the architecture for dependab ility, security and privacy of confidential sensor data, and - provide examples of access rights based on dependabilities of actors. Such an inclusion of information from the edge of the network will contribute to the development of the Internet of Things , and enable "Integrated Operations" as the smarter way of doing business.