Uppkopplad värld också sårbar

Om det är viktigt att någonting fungerar i precis alla situationer kan det vara klokt att ha flera alternativ än enbart digitala lösningar. Till exempel är det en bra idé att kombinera digitala dörrlås med manuella. Det rådet ger Peter Stenumgaard som bland annat forskar kring hur elektromagnetisk kompatibilitet påverkas av att fler och fler saker får internetuppkoppling.

Internet of Things (IoT), är ett är ett samlingsbegrepp för saker som har en inbyggd elektronik och uppkoppling. Enkelt kan IoT beskrivas som saker, tjänster och system som trådlöst kan prata med varandra. Hemma kan en eltandborste samla och dela information om tandborstvanor till tandläkaren, sensorer läsa av när värmen ska slås på eller ett personlarm meddela hemtjänsten om du faller. I industrin kan uppkopplade maskiner styra tillverkningsprocesser och i städer kan IoT-lösningar användas för samhällskritiska funktioner som exempelvis övervakning av elskåp och avfallshantering.

Schematisk bild över visionen om det uppkopplade samhället. Bild: FOI.

– Utvecklingen går väldigt snabbt. En intressant och viktig fråga som ofta hamnar i skymundan är vad det är som driver den framåt med sådan kraft. Svaret är marknaden. Telekombolagens vision om ett 5G-nät är framförallt kopplat till IoT, att annat än människor är uppkopplade och pratar med varandra, säger Peter Stenumgaard, enhetschef på avdelningen för ledningssystem i Linköping.

Tillsammans med sina kolleger tittar han bland annat på hur den explosiva IoT-utvecklingen kan påverka elektromagnetisk kompatibilitet (EMC), alltså förmågan hos apparater, utrustningar och system att fungera i sin elektromagnetiska omgivning. Forskarna har räknat ut att risken för störningar ökar när 5G-nätet rullas ut. Det beror delvis på att allt fler uppkopplade enheter ska trängas på samma yta, upp emot 1 miljon enheter per kvadratkilometer istället för som idag maximalt 10 000 – 100 000 enheter. Ett växande antal enheter leder också till att beläggningen på de olicensierade frekvensbanden ökar, vilket gör att störningsriskerna ökar för de systemen. Det blir helt enkelt trångt på de frekvensband som är tillgängliga. Utvecklingen talar även för att betydligt högre frekvenser kommer att börja användas. Hur det påverkar EMC är ännu till stora delar outforskat.

Nya och gamla lösningar kan behövas samtidigt

När det gäller IoT för konsumenter lyfter Peter Stenumgaard fram konflikten mellan hög datatakt och kapacitet å ena sidan, och störtålighet och säkerhet å andra sidan.

– All civil teknik är egentligen väldigt störningskänslig. Alla signaler inom mottagarens frekvensband fångas in och inriktningen är på hög datatakt och kapacitet. Om man vill ha störtålighet måste man betala i form av lägre datatakt och lägre kapacitet i nätet.

Om marknaden fungerar väl reglerar den sig själv när störningsproblemen blir tillräckligt stora, menar Peter Stenumgaard. Ingen vill ha produkter som inte fungerar. Men när något alltid måste fungera är rådet att antingen betala för hög störtålighet och säkerhet eller ha kvar en alternativ lösning som inte är digital. Som kontanter vid betalning eller att kunna öppna bilen även om det elektroniska låset inte fungerar. För samhällskritiska funktioner gäller det även att kunna ställa rätt krav i upphandlingar.

– Exemplet med digitala lås i bostadshus är väldigt bra. Om systemet fallerar kan det hända att räddningstjänsten inte kommer in och att de boende inte kommer ut ur sina lägenheter. Jag menar att i Sverige är vi generellt lite för snabba på att avveckla de gamla lösningarna och helt förlita oss på digitala.

Andra sårbarheter med IoT-utvecklingen är till exempel svårigheten att skydda personlig data och risken för cyberattacker.

– Man ska inte tro att den information ett system samlar in, som hälsodata, är skyddad. Istället ska man fråga sig ”är jag beredd att skriva det här på ett vykort?”

Aktuell forskning

Ett fokus i Peter Stenumgaards forskning just nu är att ta fram bättre och enklare metoder för att analysera hur störningar påverkar trådlös kommunikation. FOI utvecklar ett särskilt beräkningsverktyg vid namn GENESIS för detta.

Ett annat fokus är att ta reda på hur den allmänna störningsmiljön ser ut i samhället. (Bild 2) Forskarna gör mätningar för att se hur stora störningarna är och varifrån de kommer. De analyserar också andras mätningar. Bland annat tittar de på störningar från solcellsanläggningar.

Mätresultat från FOI:s mobila mätsystem för mätning av elektromagnetisk störningsmiljö. Bilden är från en rundtur i Linköping och där störningsnivån vid ca 433 MHz visas färgkodad. Hög nivå visas med röd färg, medan låg nivå visas i blått.

– Vi hjälper också Försvarsmakten och civila myndigheter när de behöver hjälp att analysera störningsproblem. Vi är en av få aktörer som kan göra det för mer komplexa system.

Det händer att Peter Stenumgaard och hans kolleger kallas för olyckskorpar.

– Vi tittar ju på sårbarheter, det måste vi göra, medan marknaden alltid talar om möjligheter. Naturligtvis leder utvecklingen också till många bra saker.