Świat staje się coraz bardziej połączony i uzależniony od technologii. Choć jest to z pewnością ekscytujące zjawisko, wiąże się ono również z potencjalnymi wyzwaniami. Technologie cyfrowe okazały się niezwykle przydatne z punktu widzenia wielu firm, oferując automatyzację, dostęp do danych w czasie rzeczywistym i możliwość wykrywania usterek prowadzących do obniżenia kosztów. Tym samym wdrażanie tych innowacji stało się dla firm w różnych branżach kluczowe pod względem zachowania konkurencyjności. Niemniej jednak rosnąca zależność od zaawansowanej technologii zwiększa również ryzyko ataków cybernetycznych.
Światowy Dzień Morza obchodzony 28 września to odpowiedni moment na przedstawienie sytuacji w branży morskiej. Sprzęt elektryczny i technologie cyfrowe stosowane w tym sektorze mogą potencjalnie zwiększyć środki bezpieczeństwa, ale także wprowadzić luki w zabezpieczeniach. Niedawno omawialiśmy, w jaki sposób sztuczna inteligencja kształtuje przyszłość branży żeglugowej. W tym artykule skupiamy się na obecnych trendach w bezpieczeństwie żeglugi związanym z infrastrukturą cyfrową. Omówimy możliwości, jakie stwarzają cyfrowe bliźniaki i elektryczne urządzenia zabezpieczające, jednocześnie zwracając uwagę na zagrożenia związane z cyberbezpieczeństwem.
Bezpieczeństwo w przemyśle morskim
Bezpieczeństwo od dawna stanowi jedną z najważniejszych kwestii w branży morskiej. Zgodnie z raportem Allianz Safety and Shipping Review 2023, szacuje się, że około 30 lat temu sektor morski odnotowywał rocznie przeszło 200 przypadków utracenia statków. Jednak w ciągu ostatnich kilku dekad liczba ta systematycznie spadała z uwagi na różne czynniki. Wśród nich można wymienić wdrażanie bardziej rygorystycznych przepisów, postępy w projektowaniu statków oraz implementację ulepszonych technologii. W 2022 r. branża odnotowała znaczną poprawę sytuacji w zakresie bezpieczeństwa – na całym świecie utracono tego roku tylko 38 statków.
Rysunek 1: Spadek liczby utraconych statków w ciągu ostatniej dekady. Źródło: Allianz
Statystyki dotyczące ofiar i wypadków na morzu z roku na rok okazują się jednak bardziej stabilne – w ubiegłym roku doszło do łącznie 3 032 takich incydentów, co jest alarmująco wysoką liczbą jak na rok 2023. Główną przyczyną tych wypadków okazały się awarie maszyn, które stanowiły prawie połowę wszystkich zdarzeń na morzu. Ponadto w ciągu ostatnich pięciu lat odnotowano 64 przypadki całkowitej utraty statków z powodu pożarów.
Podczas gdy przemysł morski realizuje cele zrównoważonego rozwoju, mając na uwadze wyznaczony przez Międzynarodową Organizację Morską cel osiągnięcia zerowych emisji netto do 2050 r., zwiększenie bezpieczeństwa pozostaje kwestią nadrzędną. Firmy zajmujące się żeglugą morską są wyposażone w zaawansowane technologie stworzone z myślą o ograniczeniu liczby incydentów na morzu w przyszłości. Poniżej przedstawiamy niektóre z najnowocześniejszych technologii wykorzystywanych do zwiększania bezpieczeństwa na morzu w 2023 roku.
Elektroniczne systemy bezpieczeństwa morskiego
Rygorystyczne środki bezpieczeństwa są niezbędne do zapewnienia ochrony środowiska morskiego, zapewnienia dobrych warunków pracy marynarzy i ochrony cennych aktywów. Znaczący postęp, jaki dokonał się w ostatnich latach w dziedzinie elektronicznych urządzeń bezpieczeństwa, całkowicie zmienił sposób, w jaki załogi nawigują i reagują na sytuacje awaryjne. Niektóre z tych rozwiązań to:
Radiopławy awaryjne (EPIRB)
Radiopławy EPIRB oferują szybki i dokładny sposób powiadamiania personelu ratunkowego o sytuacjach awaryjnych, znacznie zwiększając szanse powodzenia misji ratunkowych. Nowoczesne radiopławy EPIRB wykorzystują zaawansowaną technologię, w tym GPS, do przekazywania dokładnych współrzędnych podczas wysyłania sygnałów alarmowych. Ponadto niektóre radiopławy EPIRB są wyposażone w technologię automatycznego systemu identyfikacji (AIS), która umożliwia pobliskim statkom odbieranie sygnałów o niebezpieczeństwie i udział w akcjach ratunkowych.
Systemy automatycznej identyfikacji (AIS)
Systemy AIS, wspomniane powyżej, ułatwiają wymianę kluczowych informacji między statkami. Systemy te stale przekazują dane dotyczące jednostki pływającej, jej pozycji, kursu i prędkości. Dzięki transmisji danych w czasie rzeczywistym znacznie zwiększa się świadomość sytuacyjna zarówno operatorów statków, jak i sąsiednich jednostek, co przekłada się na mniejsze ryzyko wypadków i większe bezpieczeństwo nawigacji.
Systemy MOB (człowiek za burtą)
Jednym z najpoważniejszych wypadków na morzu jest sytuacja, w której członek załogi lub pasażer wpadnie do wody. W takim wypadku stosowane są systemy MOB (ang. Man Overboard, czyli człowiek za burtą). Zazwyczaj są to urządzenia ubieralne wyposażone w czujniki zdolne do wykrycia obecności osoby za burtą. Po stwierdzeniu zagrożenia uruchamiają one alarmy na statku i przesyłają sygnały alarmowe wraz ze współrzędnymi GPS, pomagając w szybkim zlokalizowaniu i uratowaniu osoby znajdującej się w niebezpieczeństwie.
Systemy wykrywania pożarów
Najbardziej kosztowną przyczyną roszczeń z tytułu ubezpieczeń statków jest pożar – w 2022 r. odnotowano ponad 200 pożarów na morzu, co jest najwyższym wynikiem od dekady. Elektroniczne systemy wykrywania pożarów nieustannie skanują poszczególne części statku pod kątem sygnałów wskazujących na pożar, takich jak dym czy wzrost temperatury. Włączenie urządzeń wykrywających pożar do centralnego systemu monitorowania statku jest powszechną praktyką. Ta płynna integracja umożliwia szybkie reagowanie na incydenty pożarowe, ponieważ alarmy są uruchamiane po wykryciu pożaru, natychmiast ostrzegając członków załogi i ułatwiając szybkie rozmieszczenie sprzętu gaśniczego.
Systemy unikania kolizji
Bezpieczeństwo morskie w dużej mierze zależy od systemów unikania kolizji, które wykorzystują spektrum zaawansowanych technologii, w tym radary, systemy lidar, sonary i kamery. Systemy te stale monitorują otoczenie statku, przekazując załodze dane w czasie rzeczywistym, co pozwala na podejmowanie krytycznych decyzji w celu uniknięcia kolizji. Wykorzystując algorytmy sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, systemy te zapewniają zwiększoną świadomość sytuacyjną, zautomatyzowane systemy ostrzegania i wsparcie nawigacyjne, szczególnie w złożonych i trudnych warunkach.
Cyfrowy bliźniak
Aby usprawnić proces symulacji pracy statku, udoskonalić środki bezpieczeństwa i zwiększyć wydajność operacyjną, przemysł morski wprowadził koncepcję cyfrowych bliźniaków. Cyfrowe bliźniaki stanowią skomputeryzowane repliki fizycznych zasobów, dzięki czemu umożliwiają wprowadzenie ulepszeń projektowych i poprawę bezpieczeństwa bez konieczności wprowadzania fizycznych zmian. Powstają one poprzez połączenie czujników, funkcji gromadzenia danych i zaawansowanych narzędzi do modelowania. Ich działanie może być przydatne w następujących obszarach:
- Projektowanie i prototypowanie – cyfrowe bliźniaki są wykorzystywane do symulowania i ulepszania projektów statków na etapie projektowania. Przed zbudowaniem statku możliwe jest znalezienie wszelkich problemów projektowych, zwiększenie wydajności i zagwarantowanie zgodności z przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa i ochrony środowiska poprzez opracowanie wirtualnego modelu statku.
- Szkolenie i rozwój – członkowie załogi mogą uczestniczyć w realistycznych symulacjach, które pozwalają realizować różne scenariusze, od nawigacji w trudnych warunkach pogodowych po reagowanie w sytuacjach awaryjnych.
- Konserwacja predykcyjna – cyfrowe bliźniaki wyposażone są w czujniki, które stale sprawdzają stan wielu systemów pokładowych, w tym silników, napędu i narzędzi nawigacyjnych. Dzięki wykorzystaniu danych w czasie rzeczywistym do prognozowania potrzeb eksploatacyjnych możliwa jest proaktywna konserwacja w celu zapobiegania awariom i wypadkom.
- Reagowanie w sytuacjach awaryjnych – cyfrowe bliźniaki dostarczają danych o stanie i warunkach statku w czasie rzeczywistym, w tym sytuacjach awaryjnych na morzu. Informacje te pozwalają operatorom na podejmowanie świadomych decyzji dotyczących ewakuacji, kontroli szkód oraz współpracy z władzami i zespołami ratowniczymi.
Cyfrowe bliźniaki to efektywna technologia znajdująca szereg zastosowań w przemyśle morskim, zwłaszcza w zakresie bezpieczeństwa. Pozwala ona na poprawę bezpieczeństwa w zakresie projektowania, szkolenia i konserwacji, jednocześnie dostarczając informacji, które mogą przyspieszyć reakcję załogi w sytuacjach awaryjnych. Z cyfrowych bliźniaków korzysta nie tylko branża morska.
Cyberbezpieczeństwo: Największe zagrożenie dla przemysłu morskiego?
Choć innowacyjne technologie zwiększają obecnie bezpieczeństwo na morzu, nie brakuje zagrożeń, wśród których na czoło wysuwa się kwestia zagrożenia cybernetycznego.
W coraz bardziej połączonym świecie cyberbezpieczeństwo stało się kwestią nadrzędną, co potwierdza jego status jako najważniejszego globalnego ryzyka biznesowego w 2023 r., jak pokazano na rysunku 2. Kwestia ta jest szczególnie odczuwalna w sektorze morskim, tym bardziej że technologie AI i IoT zyskują szerokie zastosowanie w operacjach żeglugowych. Hakerzy mają teraz możliwość zakłócania bezpieczeństwa statków, załogi i ładunku poprzez infiltrację krytycznych systemów okrętowych. Głośnym tego przykładem jest sytuacja z 2017 r., kiedy to duński gigant logistyczno-spedycyjny Maersk padł ofiarą cyberataku, w wyniku którego straty wyniosły około 300 milionów dolarów.
Reakcją na pojawiające się zagrożenia są liczne przepisy egzekwowane przez podmioty takie jak IMO, UE oraz różne organizacje krajowe i regionalne, które nakładają na armatorów obowiązek wdrożenia zaawansowanych systemów cyberbezpieczeństwa. Są to środki mające na celu ochronę przed kradzieżą poufnych danych, ingerencją w systemy nawigacyjne lub naruszeniem komunikacji zewnętrznej statku, co stanowi poważne zagrożenie zarówno dla członków załogi, jak i dla samych firm.
Rysunek 2: Główne zagrożenia dla działalności firm na całym świecie w 2023 r. Źródło: Allianz
Rodzaje zagrożeń cybernetycznych w branży morskiej
Branża morska jest narażona na wiele zagrożeń cybernetycznych. Oto niektóre z nich:
Infiltracja systemów nawigacyjnych
Luki w systemach nawigacyjnych stanowią poważne zagrożenie z punktu widzenia bezpieczeństwa na morzu. Celem hakerów mogą być narzędzia nawigacyjne, takie jak Globalny System Pozycjonowania (GPS) lub Elektroniczne Systemy Wyświetlania Map i Informacji (ECDIS), co może nieść za sobą poważne konsekwencje. Jeśli cyberatak modyfikuje dane GPS odbierane przez statek, może to prowadzić do błędów nawigacji. Skutkiem tego może być zbaczanie statków z zamierzonych tras, zwiększające ryzyko kolizji z innymi statkami, osiadania na mieliźnie, a nawet wpływania na zastrzeżone obszary.
Zakłócenie komunikacji
Innym krytycznym zagrożeniem dla cyberbezpieczeństwa w sektorze morskim jest zakłócenie podstawowych sieci komunikacyjnych. Skutki tego zagrożenia są szczególnie poważne, ponieważ może ono utrudnić działania w zakresie reagowania kryzysowego, zagrażając tym samym ludzkiemu życiu. W sytuacjach awaryjnych statki polegają w dużej mierze na instrumentach sygnalizujących niebezpieczeństwo, takich jak nadajniki radiowe i systemy komunikacji satelitarnej, aby szybko zaalarmować władze i pobliskie statki. Cyberatak zakłócający działanie tych systemów może opóźnić akcję ratunkową i zagrozić bezpieczeństwu całej załogi.
Sprawna koordynacja z władzami morskimi, strażą przybrzeżną i innymi statkami jest niezwykle istotna, szczególnie w sytuacjach zagrożenia życia. Cyberataki mogą stanowić utrudnienie w przekazywaniu ważnych informacji, uzyskiwaniu pomocy lub informowaniu innych o sytuacji na statku.
Zdalne sterowanie systemami
Hakerzy mogą uzyskać nieautoryzowany dostęp do systemów sterowania i nawigacji statku. Może to dotyczyć układu napędowego i sterowniczego statku, powodując poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa. Dostęp do systemów sterowania może skutkować nagłą zmianą kursu, niezamierzonym przyspieszeniem lub zwolnieniem, zwiększając ryzyko kolizji z innymi statkami. Wśród pozostałych systemów, które mogą zostać zmanipulowane, a nawet wyłączone, znajdują się alarmy i systemy przeciwpożarowe.
Manipulacja danymi
Gromadzenie i transfer danych stanowią kluczową część operacji związanych z żeglugą, umożliwiając załodze podejmowanie skutecznych decyzji i działań. Po uzyskaniu nieautoryzowanego dostępu do tych danych hakerzy mogą nimi manipulować i wprowadzać załogę w błąd, zmuszając ją do podejmowania niebezpiecznych decyzji, co może narazić na niebezpieczeństwo zarówno członków załogi, jak i sam statek oraz przewożony ładunek. Wśród przykładów takich sytuacji można wymienić:
- Bezpieczeństwo ładunków: Cyberataki, podczas których dochodzi do zmiany danych związanych ze śledzeniem ładunku, mogą prowadzić do sytuacji, w której operatorzy otrzymują błędne informacje na temat lokalizacji, temperatury lub stanu ładunku. To z kolei może zagrozić bezpieczeństwu załogi lub statku, powodując uszkodzenie, zepsucie lub utratę ładunku.
- Informacje meteorologiczne: Bezpieczeństwo statku i załogi oraz planowanie tras zależy od prognozy pogody. Cyberataki, które modyfikują dane meteorologiczne, mogą być przyczyną błędnych decyzji o zmianie trasy, dostosowaniu prędkości lub szukaniu schronienia przed burzami, zagrażając tym samym bezpieczeństwu statku.
- Parametry wydajności: Zapewnienie bezpiecznych warunków pracy wymaga dokładnych danych na temat wydajności statku. Ingerencja w dane dotyczące wydajności może prowadzić do awarii silnika lub sprzętu z powodu nieprawidłowych decyzji dotyczących obsługi technicznej lub ustawień operacyjnych.
Jak widać, cyberataki mogą być źródłem poważnych zagrożeń dla bezpieczeństwa – a wymienione powyżej sytuacje to tylko kilka przykładów. Chcąc zapewnić bezpieczeństwo statków i ładunków, armatorzy muszą integrować zaawansowane technologie i rozwiązania z zakresu cyberbezpieczeństwa w swoich jednostkach pływających.
Jak wynika z raportu DNV Maritime Cyber Priority Report specjaliści z branży morskiej uznają to za priorytet w 2023 roku. W badaniu wzięło udział 800 specjalistów z największych organizacji morskich, takich jak US Coast Guard, Hamburg Port Authority i Stena Drilling.
Przewidują oni, że zagrożenia cybernetyczne będą powodem poważnych incydentów w ciągu najbliższych kilku lat. Prawdopodobieństwo każdego z nich przedstawiono poniżej na rysunku 3.
Rysunek 3: Prawdopodobieństwo poważnych incydentów związanych z bezpieczeństwem cybernetycznym. Źródło: DNV.
Przyszłość bezpieczeństwa w przemyśle morskim
W 2023 roku rośnie świadomość nadrzędnego znaczenia bezpieczeństwa w sektorze morskim, ale nadal nie brakuje związanych z nim wyzwań. Wraz z postępem technologicznym prawdopodobnie pojawią się nowe obawy dotyczące bezpieczeństwa. Branża morska przechodzi na paliwa alternatywne, co niesie ze sobą potencjalne zagrożenia dla bezpieczeństwa, ze względu na fakt, że na całym świecie transportowane i wykorzystywane są stosunkowo niesprawdzone paliwa.
Chociaż cyberbezpieczeństwo nadal pozostaje poważnym problemem w branży, to zyskuje coraz większą uwagę i zasięg. Poprzez implementację bezpieczniejszych systemów z zaawansowanymi punktami dostępu, firmy transportowe mogą w pewnym stopniu ograniczyć ryzyko. Konieczne jest jednak, aby przed wdrożeniem nowych technologii proaktywnie przewidywały i eliminowały potencjalne zagrożenia związane z nimi, wyprzedzając konkurencję. Chociaż bezpieczeństwo znacząco poprawiło się na przestrzeni dziesięcioleci, to wciąż wymaga szczególnej uwagi wszystkich osób zaangażowanych w tę branżę, aby odpowiednio zabezpieczyć ładunki, zapobiegać wypadkom, chronić życie ludzkie i reputację firm.
