ITurvalisus läbi videoanalüütika

From EIK wiki
Foto: Best-Wallpaper.net[1]

Sissejuhatus

Inimene on ajapikku leiutanud võimalusi enda elu lihtsamaks ja mugavamaks tegemisel. Ajaloost on teada, et võimul olijaid on alati ümbritsenud valvurid. Muretsetud on nii enda või pere turvalisuse kui ka oma vara säilimise pärast. Tehnoloogia arenedes on ajapikku turvameeskond välja vahetumas tehniliste lahenduste vastu. Kõik sellised lahendused ja abinõud tagavad nii objektiivse kindlustatuse kui ka subjektiivse turvatunde, mida võikski nimetada ITurvalisuseks. Järgnevalt vaatlemegi ITurvalisust läbi videoanalüütika.

Lühike ülevaade videovalve ajaloost ja arengust

Univex A-8.[2]
Videokaamera.[3]
Videokassettmakk ehk VCR.[4]
Digitaalne salvestusseade ehk DVR.[5]

1880 – Töötatakse välja esimesed filmikaamerad. Thomas Edison[6] ja William Dickson[7] olid kaks leiutajat, kes tegid koostööd, kuid lähenesid filmikaamera leiutamisele kahest erinevast vaatevinklist. Edison töötas oma Kinetophone'i kallal ja Dickson keskendus oma filmikaamerale, Kinetographile. 1893. aastal tegid kaks leiutajat koos esimese avaliku kinofilmi demonstratsiooni. Mõne aasta jooksul toodeti ja näidati kogu Ameerikas erinevaid reklaamfilme ning sellega oli seeme videovalve arenguks idanema pandud.
1939 – Ilmuvad miniatuursed kaasaskantavad kaamerad (Univex 8mm[2]), mis leiavad kasutamist militaarsfääris. Neid sai mugavalt ühes käes hoida ja filmimiseks kasutati üleskeeratavat vedrumehhanismi. Esimest korda ajaloos sai suhteliselt väikest kaamerat kasutada ilma tähelepanu äratamata, mis tegi võimalikuks varjatud jälgimise.
1942 – Saksamaal kasutatakse esimest korda sisetelevisiooni (Closed-Circuit Television ehk CCTV[8]). Saksa teadlased töötasid selle tehnoloogia välja V2 rakettide laskmise jälgimiseks. Hiljem kasutati sedalaadi videovalvet Ameerika Ühendriikides aatomipommide testimisel.
1951 – Leiutatakse videomagnetofon (Video Tape Recorder ehk VTR[9]), kus telekaamerast tulev otsepilt salvestatakse magnetlindile.[10] Viis aastat hiljem muutus see tehnoloogia laiatarbeliselt kättesaadavaks ja ühendatakse CCTV-ga salvestiste hilisemaks vaatamiseks.
1960 – Inglismaal kasutatakse ajutisi kaameraid Tai kuningapere liikmete jälgimiseks. Politsei oli sunnitud Londonis Trafalgari väljakule üles seadma paar kaamerat, mis aitaks riiki külastavaid Tai kuningapere liikmeid rahvahulga eest kaitsta.
1965 – Avalikud valvekaamerad muutuvad linnapildis tavaliseks. Toonased pressiteated näitavad, et politsei oli kaamerate abi kasutanud paljude avalike kohtade jälgimiseks.
1969 – Sündis esimene kodune videovalvesüsteem. Marie Van Brittan Brown[11] võttis patendi süsteemile, mis koosnes neljast vaateavast ja kaamerast, mida sai vastavalt liigutada erinevates vaateavadest läbivaatamiseks. Kaamera edastas pildi monitorile.
1970-ndad – Kui siiani oli CCTV kasutuses põhiliselt valitsusasutustes, siis 70-ndatel teeb CCTV suure läbimurde eraettevõtetes, mis jätkus ka 1980-ndatel. Pangad ja jaemüüjad hakkasid vargusevastase turvameetmena kasutama CCTV-d.
1976 – CCD-sensori – Charge-Coupled Device[12] ehk laengsidestusseadise – leiutamine aitab kaasa kaamerate loomisele, mida saab kasutada hämaras. CCD-sensoriga kaamerad kasutasid mikrokiipe ja võimaldasid ööpäevaringset jälgimist.
1990-ndad – Sularahaautomaatidesse paigaldatakse kaamerad, mis registreerivad kõiki tehinguid.
1992 – Leiutati esimene varjatud kaamera ehk Nanny Cam.[13] Kuna kaamerate tehnoloogia hakkas võimaldama väikseid seadmeid ja kõrgresolutsiooniga järelevalvet, hakkasid vanemad lastel silma peal hoidmiseks kasutama varjatud kaameraid.
1993 – Esimene rünnak Maailma Kaubanduskeskusele põhjustab kõrgendatud järelevalve vajadust ja teatud asukohtade pidevat jälgimist. Suurenenud teadlikkus terrorirünnakute kohta, ajendas spordiürituste ja muude võimalike sihtmärkide jälgimiseks kasutama valvekaameraid.
1996 – Ilmub esimene IP-kaamera[14], mis edastas ja võttis vastu teavet arvutivõrgu kaudu. See tõi kaasa veebikaamerate arengu ja tähistas CCTV languse algust.
2001 – Teine rünnak Maailma Kaubanduskeskusele ja sellele järgnenud häving annab tõuke isikliku turvalisusele orienteeritud jälgimise tekkele. Kõrge prioriteedi said näotuvastusprogrammid. Internetipõhised valvekaamerad muutuvad üha tavalisemaks.
2013 – Interneti ja traadita side abil saab videovalvet kasutada ning valvatavat objekti jälgida kõikjal maailmas. Videovalve leiab laialdast kasutust elukohtades, kus koduomanikud hakkavad uue turvameetmena kasutama odavat videovalvet. [15]

Tänapäevaste valveseadmete areng ja kasutamine

Lihtne tulekahjuandur.[16]
Kuppelkaamera.[17]
Infrapuna prožektor.[18]
Sisseehitatud infrapuna valgustiga kaamera.[19]
Lihtne NVR-i kasutav kaamerasüsteem.[20]

Andurid

Esimesed tehnikaimed olid tänapäeva mõistes primitiivsed andurid ustel/akendel – tegemist oli pindadele kantava õhukese metall-lindiga, mille rikkumisel katkes vooluring ja sellest genereeris mingi aparaat häire.

Tulekahju tuvastavad seadmed

Peagi lisandusid tulekahju tuvastavad seadmed ehk laes asuvad “valged koonused”, mis olid teineteisega ühendatud naeltega lakke kinnitatud kahesoonelise kaabliga. Anduri tööpõhimõte oli lihtne – anduris olev bi-metall reageeris mingile etteantud temperatuurile ning selle elemendi rakendumisel tõusis/vähenes vooluahelas takistus ning süsteemi keskseade andis selle peale häire.

Videokaamerad ja VCR

Teletehnika arenemisel ja soodsamaks muutumisel tekkisid esimesed videovalveks kasutatavad kaamerad – mustvalged videokaamerad. Kaameraid vaatasid endiselt turvatöötajad, seega tegemist oli nii öelda segavalvega – pooleldi tehnika, pooleldi inimene. Salvestusseadmeteks olid kõigile teada-tuntud videomakid VCR (videocassette recorder[21]) ning kindlasti olete filmidest näinud valveruumi, kus riiul on täis videokassette. Kuna VHS[22] kassetile mahtus 240 minutit salvestust, siis võib kujutada ette seda mahtu, mis läheks vaja näiteks kuu aja salvestamiseks. See probleem lahendati siiski tehnoloogiliselt ja videovalveks kasutati videomakke ja -kassette, mis olid spetsiaalselt selleks loodud – kassetile kirjutati kuni 8 tundi materjali. Endiselt tähendas see valvemeeskonnal iga 8 tunni tagant videokasseti vahetamist. Parema ülevaate saamiseks hakati kasutama mitmikpiltide (multiplexer, quad) seadmeid. Tekkis nõudlus pikemale salvestusajale ning kvaliteedile ning uuemad kaamerad hakkasid värvilist pilti edastama.

Algsed pöördkaamerad asusid posti otsas ning omasid kahte mootorit, millest üks keeras kaamerat horisontaalteljel ja teine vertikaalteljel. See aga võimaldas pahatahtlikel inimestel liikuda kaamera vaatevälja mitte sattudes. Lisaks olid ilmastikust tingitud probleemid: kaamera korpuse klaas läks vihma ja tuulega märjaks ja pilt muutus ebakvaliteetseks. Osadel mudelitel lahendati see probleem kojamehega, kuid tegemist oli kohmaka lahenduse ning inimese poolset sekkumist vajava olukorraga.

Olukord lahendati 2000. aasta paiku, kui pöördkaamerad muutusid kuppelkaamerateks, kus oli sisseehitatud "pan-tilt" funktsioon ehk kaamera nägi välja ümara kujuga ning oli liigutatav 360 kraadi ümber oma horisontaaltelje ning ka enda alla. Vaatamise suund ei olnud enam eemalt tuvastatav ning pahateo toimepanemine jäi tõenäolisemalt pildile kui varasema lahenduse kasutamisel. Antud lahendusega kõrvaldati ka ilmastikust tingitud mured – kuna kaamera vaatas allapoole, siis ei mänginud sademed ja tuul enam suurt rolli. Kaamerad olid varustatud lisaks küttekehadele ka ventilatsiooni tagavate õhutusavade ning jahutusventilaatoritega, mis hoidsid kaamera korpuse kuivana.

Tänaseks on välja töötatud kaasaegseima lahendusena kaamera, mis enam ei pööra, vaid "kleebib" kokku pildi erinevatest kaameratest.

DVR – Digital Video Recorder

Nõudluse/arenduse tulemusel jõuti DVR – Digital Video Recorder[23] ehk digitaalsete salvestusseadmeteni. Süsteemi ülesehitus oli selline, kus analoogkaamerad ühendati digitaalsesse salvestusseadmesse. DVR-d sisaldasid kõvaketast, mis võimaldas pikemat salvestusaega ning ei vajanud pidevalt meeskonda, kes kassette vahetaks. Tekkis mõiste kaadrisagedus[24], mille mõõtühikuna kasutatakse kaadrit sekundis ingl fpsframes per second. Tehnikatootjad jooksid võidu, kellel on suurema salvestusvõimaluse ja kvaliteediga tehnika.

Infrapunaseadmed (IR)

Kuna objekte tuli valvata nii päeval kui öösel, siis võeti kasutusele infrapuna[25] lahendus – inimsilmale nähtamatu kuid tehnika jaoks väga tugev valgusallikas. Kaameratele lisaks paigaldati samas suunas näitavad infrapuna prožektorid.

IP kaamerad, Network Video Recorder NVR

Analoogkaameratest said IP kaamerad, lisandusid infrapuna lahendused ja DVR-dest kujunesid NVR-d (network video recorder[26]) ning salvestus “kolis võrku”. Edasiarendusena loodi “kõik ühes” kaamerad – kaameratele tekkisid sisseehitatud infrapuna valgustid. Turvatehnika areng on käinud käsikäes digitehnika muutumisega ajas. Putkas istuvast turvamehest, kes vaatas kümmet kaamerat, on saanud peaegu autonoomselt toimivad valve- ja videosüsteemide kombineeritud lahendused, kus võib olla sadu andureid ja kaameraid.

Videoseadmetega seotud mõisted

TVL.[27]
Resolutsioonid.[28]
Levinumad kuvasuhted.[29]

Kaamerate kvaliteeti on alati mõõdetud selle järgi kui "palju on näha".

TVL – TV Lines – Horisontaal- ja vertikaalridade arv, mida kaamera suudab produtseerida.[30]
Pixel – Piksel ehk pildielement ehk pildipunkt on pildi vähim kahemõõtmeline osa, mis võib kanda teatud värvust ja heledust.[31]
FPSFrames per second – kaadrisagedus (pilti sekundis).
Hz – Perioodilise protsessi sageduse mõõtühik. Herts näitab, mitu korda pilt vahetub sekundis. Sisuliselt sama tähendusega, mis fps.[32]

Algselt mõõdeti pildi kvaliteeti horisontaal- ja vertikaalridade arvuga, ehk mitu rida suudab kaamera produtseerida.
Esimesed valveks kasutatavad kaamerad olid 480TVL (510H*492V, kus H ja V on vastavalt horisontaal- ja vertikaalrida), mis on tänapäeva mõistes umbes 0,29 megapikslit.
Enne IP kaamerate turule tulekut, olid viimased kvaliteetkaamerad resolutsiooniga 1000TVL ehk 1280H*720V, mis on võrdväärne umbes 0,92 megapiksliga.
Edasi tulid IP kaamerad, mille resolutsiooni kirjeldamiseks võeti kasutusele piksel.
Esimesed IP kaamerad olid pilditöötlusprotsessoriga, mis suutis anda välja pilti kvaliteediga 720P (1280*720 pikslit), mis on samaväärne viimase analoogkaameraga.


Pikslid ja resolutsioonid
Kaamerate ja salvestusseadmete tootjatel käis võistlus selle üle, kellel on suurema resolutsiooniga kaamera ning kes suudab salvestada rohkem kaadreid sekundis.
Teatavasti ei erista inimese silm otsepildi juures vahet rohkem kui 24 kaadril sekundis, seega suurema kaadrite arvu järgi puuduks otseselt vajadus. Küll aga kasutatakse sujuva pildi edastamiseks 50Hz või 60Hz pildimasinaid. Kaamerate areng on jõudnud nii kaugele, et teatud protsesside jälgimiseks kasutatakse ka 1000 või rohkem kaadrisagedusega seadmeid.
Kõrvaloleval pildil on ära toodud ka resolutsiooni nimetus ja kvaliteedile vastav pikslite arv.
Kuvasuhe (Aspect ratio[33]) näitab kujutise laiuse ja kõrguse vahelist matemaatilist suhet ehk kujutise laiuse suhet kõrguse suhtes.
Levinumad on 4:3 tavateler ja 16:9 laiekraan (widescreen[34]) teler.
Tänaseks on enamus toodetavaid ekraane, olgu see siis teler või arvuti monitor, 16:9 kuvasuhtega.

Mis on videoanalüütika?

Inimeste loenduriga CCTV.[35]
Näotuvastus.[36]
Automaatne numbrituvastus ANTS.[37]
Targa liikluse lahendus.[38]

Videoanalüütika on kaamera/server lahendus, mis võib jälgida territooriumi, ruumi, tööpiirkonda vms. Tegemist on tarkvarapõhise lahendusega, mis võib tuvastada praktiliselt kõike, mida inimene talle õpetab. Üldiselt jaguneb videoanalüütika ülesehitus kolmeks:

  1. Tarkvara asub kaameras.
  2. Tarkvara asub serveris, mis töötleb kaamerast saadud infot.
  3. Third party software ehk kolmanda osapoole tarkvara, mis kombineerib nii serveri kui ka kaamera võimalused, moodustades andmebaasi.

Kuigi formaat näib erinev, on põhimõte kõigil sama – pildil toimuvat analüüsib tehisintellekt.


Näiteid videoanalüütika töövaldkondadest

Territooriumi valve – pildile seatakse virtuaalne piir, mille ületamisel genereeritakse häire ning teavitatakse vajalikke asjaosalisi.

Inimeste loendur – analüütika loeb saabuvaid või lahkuvaid inimesi. Ette on antud ala, kus viibivaid isikuid loendatakse või loendatakse järjekorras seisvate inimeste arvu.

Liikumise tuvastamine – kaameras määratakse ära piirkond, kus liikumist ei tohiks olla ning liikumise tekkimisel genereeritakse häire. Antud lahendus on välja vahetamas tavapäraseid, anduritel põhinevaid, valvesüsteeme. Väga efektiivne avatud ruumi valvamisel – analüütika suudab vahet teha liikuval puuoksal, inimesel või autol, mistõttu on tagatud veakindel töö. Eriti efektiivne valve tagatakse sellise lahenduse kombineerimisel turvaettevõtte valveteenusega. Sellisel juhul süsteem tuvastab liikumise, turvaettevõtte juhtimiskeskuses kuvatakse automaatselt häiret tekitanud piirkonna kaamera ekraanile. Turvatöötaja vaatab olukorra üle, monitoorib sündmusele eelnevat ja järgnevat ning lähtuvalt sellest otsustatakse, kas patrullil on vaja reageerida või mitte. Antud lahendus ei vaja objektile mehitatud valvet, mis tähendab omakorda kuluefektiivset lahendust.

Näotuvastus – kõigile tuntud lahendus, mis kontrollib nägusid avaliku või privaatse andmebaasi suhtes või salvestab nägusid. Kasutusel nii ruumidesse pääsemiseks kui ka nutitelefoni avamiseks. Kas tegemist on turvalisuse tagamisega või salajase andmebaasiga?

Automaatne numbrituvastussüsteem (ANTS) – loodud algoritm otsib kaamera vaateväljas ettemääratud piirkonnas tähe- ja numbrikombinatsioone ehk autonumbreid.
Juuresoleval pildil on näide süsteemi tööst:

  1. Tuvastatakse auto number.
  2. Info edastatakse serverisse, kus töödeldakse andmed.
  3. Toimub andmete salvestus.

Serveri tarkvara poolt tehtud analüüsi tulemusel tehakse mingi järeltegevus, paremal asuval pildil näiteks avatakse tõkkepuu.

Kõige ägedam omataoline on kasutusel näiteks T1 kaubanduskeskuses. Kui unustasid auto täpse parkimiskoha, siis sisestades parkimisautomaati auto numbri, kuvatakse pilt autost ning selle asukoht parkimisskeemil.

Targa liikluse lahendus – tehisintellekt analüüsib pildil toimuvat, selle tulemusel analüüsitakse liiklusohtlike olukordade tekkimist ning miks mitte tulevikus organiseerida nende ennetamist.

Tulekahju avastamine – tegemist on infrapuna ja videosüsteemi kombineeritud lahendusega. Infrapuna analüüsib ruumi temperatuuri, videosüsteem liikumist ja kui tekib teatud aja jooksul ettemääratud erinevus ruumi üldise temperatuuri suhtes, analüüsib süsteem nähtavat pilti ning genereerib sellelt häire. Tegemist on suhteliselt veakindla (kuid kalli) lahendusega, mis leiab kasutust äärmiselt tuldkartvates piirkondades, kus muu tulekahjutuvastamise tehnika (suitsu-, temperatuuriandur) ei ole piisavalt efektiivne. Näiteks lennuvälja kütuseterminal.

Tänapäeval võib igaüks soetada alla 100€ maksva kaamera ning seadistada selle jälgitaval alal liikumise toimumise korral endale nutiseadmesse pilti edastama. Päris analüütikaga süsteem koos kaameratega maksab juba mitmeid tuhandeid eurosi.

Kaamerad kolivad õhku

Droon.[39]
Kaugjuhitav pomm Fritz X.[40]
Relvastatud droon.[41]
Kaameraga varustatud droon.[42]

Tänapäeval on väga kiirelt koos muu tehnoloogiaga arenemas droonid ning nende kasutusvõimalused aina mitmekesistuvad. Mehitamata õhusõidukeid on võimalik integreerida erinevate süsteemidega ning ühendada erinevate seadmetega. Droonid on nagu nutitelefonid, mis muutuvad kaamerate ning muu riistvara poolest aina võimsamateks. Enamus droone kasutataksegi koos kaameratega ja neile on peale ehitatud erinevaid süsteeme ning nad on ka võrku ühendatud. Tänapäevast drooni, ehk mehitamata õhusõidukit, ei tasu enam võtta kui ainult õhusõidukit, vaid kui süsteemi.

UAV, droon (Unmanned aerial vehicle[43]) – Mehitamata õhusõiduk[44] ehk õhusõiduk, mille pardal ei ole pilooti. Töötab kaugjuhtimisega või iseseisvalt.

UAS (Unmanned Aircraft System) – Mehitamata õhusüsteem. Peamine USA FAA termin, mille alla kõik muud mehitamata õhusõidukid kuuluvad.

Droonide ajalugu

1907 – Esimene mitme rootoriga helikopter (quadcopter[45]). Juhitamatu. Tõusis umbes poole meetri kõrgusele.
1917 – Esimene raadio teel juhitav tiibadega ning piloodita lennumasin. Põhines RC tehnoloogial, mille leiutas Nikola Tesla.[46]
1920 – Oehmichen No. 2. Esimene stabiilsem ja lennuvõimeline 4 rootori ja 8 propelleriga helikopter.
1943 – FX-1400 ("Fritz X"[47]), esimene kaugjuhitav pomm.
1960… – Läbimurre transistortehnoloogias tähendas, et miniatuursed raadio teel juhitavad komponendid olid saadaval mõistliku hinnaga. Hüppeliselt kasvas raadio teel juhitavate lennuseadmete populaarsus.
2001 – CIA alustas relvastatud droonide lennutamist Afganistanis.
2006 – USAs võeti vastu esimesed piirangud droonide lennutamiseks.
2016 – Masinõppe tehnoloogial põhinev kaameraga varustatud droon, mis suudab vältida takistusi ning intelligentselt jälitada liikuvaid objekte. [48][49]

Droonide peamised rakendused tsiviilelanike turvalisuse tagamisel

  • Kurjategijate jälgimine ning tagaajamine.
  • Kuriteopaikade uurimine.
  • Piirivalve.
  • Auto-, lennuki- ja meresõidukite õnnetuste uurimine.
  • Liikluse sujuvuse hindamine ummikute- ning rahvarohkete sündmuste ajal, liiklusrikkujate tabamine.
  • Inimeste otsimine ja päästmine maastikul.
  • Tugi päästeametile näiteks tuleõnnetuste puhul olukorra hindamiseks, ohvrite otsimiseks.
  • Suurürituste ajal rahvamassi jälgimine.
  • Katastroofi järgne olukorra hindamine, ohvrite otsimine, samuti vajaminevate abivahendite transport abivajajatele katastroofi oludes.
  • Illegaalsete droonide kinnipidamine teatud aladel, kus nad ei tohi lennata. [50][51][52]

Huvitavat: Droonidega on võimalik näha läbi seinte

3D kujutise moodustamine drooniga.[53]
3D kujutise
moodustamine drooniga.
Video: Youtube.com

Californias, Santa Barbaras, arendas grupp uurijaid kahest droonist koosneva süsteemi, millega on võimalik näha läbi seinte, kasutades ainult WiFi signaale ning sellekohaseid tavapäraseid komponente. Süsteem võimaldab luua objektist 3D kujutise ning selleks lennutatakse üks droon ühele poole objekti ja teine teisele poole. Esimene droon edastab WiFi signaali, ning teisel pool olev droon mõõdab signaali tugevust.[54][55][56]

Droonidega seotud ohud

Droonidega seotud ilmseks ohuks või murekohaks on võimalus, et pahatahtlik või liigselt uudishimulik inimene saab neid kasutada kellegi jälgimiseks. Kui tavainimesed kasutavad droone enamjaolt lõbu pärast või pildistamiseks/filmimiseks uute vaatenurkade alt, siis murdvargad kasutavad droone tegemaks luuret ning valimaks sihtmärke.

Kogenematu või pahatahtlik droonijuht võib tekitada ka paraja kaose lennutades drooni sinna, kuhu seda ei tohiks lennutada (nt lennujaama territooriumile). 2018. aastal Londoni Gatwicki lennujaamas jäi drooni intsidendi tõttu ära üle 1000 lennu.

Drooni tarkvarasse on võimalik sisse muukida ning ka drooni ennast on võimalik osaval kräkkeril kaaperdada. Küberkurjategijad võivad paigaldada droonile väikese arvuti, lennatada kohtadesse kuhu neil muidu ei oleks ligipääsu ning seeläbi tuvastada nõrkusi WiFi, Bluetoothi või RFID signaalides.

Kaitsevõimalused pahatahtlike droonide eest

Droon termokaameraga vaadates.[57]
  1. Geofencing ehk objekti raadiuse määramise tehnoloogia. Geofence on virtuaalne piir, mis on määratud füüsilisele objektile. Selle saab luua kasutades GPSi, WiFit, Bluetoothi, mobiilset andmesidet või RFID tehnoloogiat. Süsteem annab märku, kui autoriseerimata droon siseneb määratud alasse.
  2. Radarid. Drooniradarid kasutavad müra-, soojus-, raadio ja muude signaalide tuvastust kombineerituna.
  3. Akustilised sensorid. Akustilised sensorid tuvastavad unikaalseid helisid, mida erinevad droonid tekitavad. Sensor võrdleb heli andmebaasis olevate helidega ning sobivuse korral tekitab häire.
  4. Raadiosageduse skännerid. Skännerid uurivad elekromagnetilist spektrit ning tuvastavad droonidele spetsiifilised ülekanded.
  5. Termokaamerad droonide tuvastamiseks. [58][59][60]

WAMI – Wide-area motion imagery

WAMI – Wide-area motion imagery.[61]
BAE Supercami pilt.[62]
WAMI – ARGUS-IS.[63]
1.8 gigapixel
ARGUS-IS.
Video: Youtube.com

Vahel kutsutakse ka WAPSwide-area persistent surveillance või WAASwide-area airborne surveillance.

Võimas andmete kogumise tööriist õhus, mida on kasutatud juba üle 10 aasta. Üks WAMI sensor on võimeline jälgima linna suurust ala, isegi suuremaid alasid kui 100 km2. Üks WAMI operaator koos WAMI automatiseeritud tarkvaraga suudab korraga tuvastada ja jälgida sadu inimesi ning sõidukeid reaalajas. WAMI süsteem kasutab objekti lähemaks vaatluseks ehk zoomib objekti teiste sensoritega, nagu näiteks kõrge resolutsiooniga kaameraga.

Samas WAMI süsteem käitub jällegi nagu ajamasin, kogu pildi- ja videomaterjal salvestatakse ning kasutaja saab aega tagasi keerata ning koguda vajaminevat infot „minevikust“ samal ajal jälgides ja edasi salvestades käimasolevaid sündmuseid.

Esimene WAMI süsteem arendati välja 2000. alguses ning esimesena võttis selle kasutusele USA sõjavägi ja enamjaolt ongi seda kasutatud sõja ning luure eesmärkidel. Tänaseks päevaks pole WAMI enam ainult USA sõjaväe kasutuses, vaid seda kasutatakse ka piiridel tuvastamaks smuugeldamist ning illegaalseid immigrante. Samuti on kasutatud näiteks 2016. aasta Rio de Janeiro Olümpiamängude ajal. Algselt suured ja kohmakad WAMI süsteemid nõudsid suuri lennukeid, kuid on edasiarenduste käigus muutunud väiksemaks, kergemaks ning võimsamaks, mis omakorda võimaldab paigaldust mehitamata õhusõidukitele.

Kuna WAMI tehnoloogiad pole enam ainult sõjaväe pärusmaa, siis tänapäeval leidub juba mitmeid firmasid, kes arendavad seadmeid ja osutavad WAMI tehnoloogial põhinevaid teenuseid peale sõjanduse ka muudele sektoritele (näiteks Logos Technologies, PIXIA). [64][65]

Näide WAMI süsteemist – ARGUS-IS

ARGUS-IS (Autonomous Real-Time Ground Ubiquitous Surveillance Imaging System) on järjekordne DARPA projekt, mis on ellu viidud koos BAE Systemsiga. ARGUS on 1.8 gigapikslise eraldusvõimega videosüsteem, milles on 368 sensorit, igaüks 5-megapikslise kaameraga ning need kaamerad on suunatud maale läbi nelja stabiliseeritud teleskoopläätse. ARGUSel on 2 alamsüsteemi, millest üks on õhus ja teine maa peal. ARGUSe saab paigaldada suuremale droonile, nagu näiteks Predator.[66]

6 km kõrguselt õhust suudab ARGUS tuvastada detaile, mis on umbes 15 cm suurused ning jälgida korraga 25 km2 suurust ala. ARGUSe lõpptulemus on kokkupandud mosaiikvideo, mida saab erinevatest kohtadest korraga zoomida. Kokku saab avada kuni 65 zoomitud akent. Samuti saab ARGUSega ajas tagasi minna ja analüüsida eelnevalt toimunut.

ARGUSe keerukus ei tulene ainult sadadest kokkuühendatud kaameratest, vaid kogu selle videomaterjali ja metaandmete analüüsiks kulub tohutult palju arvutusvõimsust. Osa sellest töötlusest teeb ARGUS ise või droon, mis seda kannab, aga suurema osa sellest teeb siiski maa peal asuv superarvuti.[63][67]

Videovalvesüsteemid ja privaatsus

Varasem vajalik kaamerate arv ja kaasaegne lahendus.[68]
Haljasalaga eraldatud teelõik, mille kaamerad kaheks tervikpildiks liidavad.[68]

Ajaloo vältel on inimesed jaotunud üldjuhul kahte leeri, need kes trügivad "pilti" (egomaniakid, kuulsusejanus väikekohtade inimesed ja muud toredad persoonid) ja need kes püüavad "pilti" mitte sattuda. Pilti sattumist vältijad jagunevad omakorda inimesteks, kes ei soovi avalikku tähelepanu ja hindavad privaatsust ning mitte nii heade kavatsustega kodanikeks.

See omakorda on kandunud tugevalt ka videotehnika arengusse. Mingi hetkeni paigaldati kaameraid avaliku ruumi valvamiseks võimalikult nähtavale, mis tingis olukorra, kus pidi tehnika vaatenurkasid varjama hakkama või piilukaameraid paigaldama.

Ääremärkusena olgu ära toodud, et piilukaamerate kasutamine ei ole seadusega lubatud, välja arvatud õigusorganite loal jälitustegevuseks.

Droonid ja privaatsus

Droonid on oma olemuselt võrku ühendatud seadmed ning paljud droonid koguvad ja saadavad analüüsiks andmeid, mistõttu tõstatuvad andmete käitlemise ja turvamisega seotud küsimused.

Seoses droonide laia leviku ning kasutuselevõtuga riigiasutustes (politseis), on inimested hakanud muretsema oma privaatsuse pärast. Eriti just seal, kus politsei kasutuses on droonid võimsate kaameratega. Kardetakse, et valitsused saavad droonidega jälgida ning kategoriseerida inimesi nende tegevuste järgi. Näiteks osalemine protestidel või religioossetel üritustel või poliitilistes kampaaniates.

FBI jäi 2015. aasta kevadel vahele inimeste salajase jälgimisega, kui nende keerukate ja võimsate kaamerasüsteemiga lennuk jälgis Baltimore’is toimunud protesti politsei vastu. Jälgimiseks kasutati luurelennukit, mitte drooni, kuid tegevuse sisu jääb samaks.

FBI peadirektor Robert Mueller tunnistas 2013. aastal, et droone on kasutatud USAs ka jälgimise eesmärgil, kuid ta jättis täpsemad sihtmärgid täpsustamata.[69][70][71][72]

Eraelu puutumatus

Videovalvesüsteemid on tavaliselt paigaldatud selleks, et suurendada inimeste või vara ohutust jälgivates piirkondades. Tüüpilised ohustsenaariumid on röövimine, vandalism või terrorism.[73]

Eraelu puutumatus[74] on inimõigus, mille järgi on igal isikul õigus määrata, milliseid andmeid ta enda kohta avaldada soovib.

Kuigi eraelu puutumatuse universaalset definitsiooni ei ole, on seda sageli kirjeldatud, kui kaugele saab ühiskond siseneda üksikisiku eraellu. Alan Westin[75] (1967) "Privacy and Freedom" tuntud privaatsuse mõiste on: "inimeste vaba soov, millistel tingimustel ja mil määral nad enda eraelu, suhtumist ja käitumist avalikkusele avaldavad".[76]

Kui pole midagi varjata, pole ka midagi karta

Tüüpiline argument, mida sageli esitatakse eraelu puutumatuse küsimustes on: "Kui Teil ei ole midagi varjata, ei ole ka millegi pärast muretseda". See argument väidab, et valitsuse järelevalveprogrammid ei ohusta eraelu puutumatust, kui nad ei avasta ebaseaduslikku tegevust ja kui ebaseaduslik tegevus avastatakse, siis ei ole isikul, kes seda tegevust teostas, õigus hoida neid tegusid avalikuse eest.

Mõned huvitavamad vastuväited:

  • Asi ei ole mitte millegi varjamises, vaid minu tegemised ei ole teiste inimeste asi.
  • Kui ma ei tee midagi valesti, ei pea ma põhjendama oma seisukohti. Kui teil on vaja uurida minu tegevust, hankige kohtu volitus.
  • Mul ei ole midagi varjata, kuid mul ei ole ka midagi, mida ma soovin Teile näidata.

Edward Snowden: "Väites, et sind ei huvita eraelu puutumatus, sest sul ei ole midagi varjata, ei ole erinev sellest, kui sa väidad, et sa ei hooli sõnavabadusest, sest sul ei ole midagi öelda." [77][78]

Ohud privaatsusele

Hetkel kasutusel olevad videovalve süsteemid on eriti ahvatlevad õiguskaitseametnikele kogu maailmas ja nad näevad videovalvet kui tõhusat mehhanismi julgeolekuohtude vastu võitlemiseks. Kriitikud siiski väidavad, et nende süsteemide kasutamine võib kaasa tuua ohte seaduskuulekatele inimestele, mis paneb neid muutma oma igapäeva rutiine, et vältida kaamerasse sattumist.

Paljud inimesed eeldavad jääda anonüümseks avalikes kohtades, näiteks sisenedes viljatuskliinikusse või psühhiaatria kabinetti. Videokaamerate kohalolek avalikes kohtades aga salvestab kõik sellised tegevused ja võimaldab ametnikel näha inimeste igapäevast tegevust. Teiseks inimesed ei pruugi tunda end mugavalt avalikes kohtades, kas siis väljendades oma seisukohti või osaledes protestides valitsuse poliitika vastu, kui nad teavad, et nende isikud võidakse hiljem kindlaks teha. Videovalve süsteemide teine võimalik probleem on selle diskrimineeriv ärakasutamine ametnike poolt konkreetse isiku või kogukonna vastu, mis põhineb etnilisel, rassilisel, soolisel või usulistel alustel. Näiteks uuringud on näidanud, et musti inimesi jälgitakse tänavatel kolm korda rohkem kui valgeid inimesi</ref>[79]

Suuremahulisi videosüsteemide häkkimisi

2017. aastal rikuti HikVision[80] ja Dahua[81] toodete turvaaukude avastamisel kümneid tuhandeid seadmeid üle maailma. Kuna tegemist oli tarkvaralise kräkkimisega ja tarkvarade uuendamistega saadi seadmed taas töökorda, siis väljavahetamisele kuulus vaid väike protsent seadmeid.

Asjaolud mõlema ründe korral olid sarnased – leiti võimalus tehase paroolidega sisenemiseks seadmetesse, kus hooletu paigaldustöö tulemusel olid vastavad koodid muutmata jäänud ning võrguühenduse pordid olid avatud. Pahavarana loodi script, mis muutis seadme kasutuskõlbmatuks. Mõlema platvormi korral oli juhtumeid ka Eestis. Tootjad reageerisid ning leidsid lahenduse seadmete tarkvarauuenduste näol, kus vastavad probleemid olid lahendatud.[82][83]

Kokkuvõte

On paratamatu, et videovalvesüsteemide turvalisuse kasvades kaotame osa oma privaatsusest, sest turvalisuse tõstmiseks peab keegi silma peal hoidma inimeste tegevustel. Kui me inimeste privaatsuse suurendamiseks kaotaks avalikest ruumidest kaamerad, suureneks oht terrorismile, vandalismile ja kuritegudele, kuna ei ole võimalik isikuid tuvastada ning vastutusele võtta.

Privaatsuse säilitamine on esmatähtis, et tagada vaba ja jätkusuutliku demokraatliku ühiskonna toimimine, kuid teisalt on vaja tagada ka ühiskonna turvalisus ja turvatunne ning heidutada halbade mõtetega kodanikke.

Siit tekib küsimus, millist varianti me eelistame – privaatsuse vähendamine, et suurendada turvalisust või turvalisuse vähendamine, et suurendada privaatsust?

Videoanalüütika teeb küll elu mugavaks ja lahendab ära osa probleeme nende tekkimise algfaasis, kuid see võib olla kitsendav faktor meie endi privaatsusel ja turvalisusel. Kas on õige usaldada oma turvalisus bittide ja baitide kanda? Sellekohase mõtte juurest leiab end tahes-tahtmata peagi igaüks.

Allikad

  1. "Abstract face, digital design, creative", best-wallpaper.net
  2. 2.0 2.1 "Univex", Universal Camera Corp., New York, U.s.a.
  3. "CCTV Security Camera 3D Model", renderhub.com
  4. "RIP VHS: World's Last VCR Will Be Made This Month", forbes.com
  5. "CCTV DVR", indiamart.com
  6. Sproule, Anna (2000). "Thomas Alva Edison: The World's Greatest Inventor" (1st U.S. ed.). Woodbridge, CT: Blackbirch Press
  7. "William Dickson, Scottish inventor and photographer", Science & Society Picture Library
  8. Dempsey, John S. (2008). "Introduction to private security" Belmont, CA: Thomson Wadsworth. p. 78
  9. "The History of Magnetic Recording". BBC 20 December 2004.
  10. "Sony develops magnetic tape technology with the world's highest*1 areal recording density of 148 Gb/in2". Sony Global
  11. "Inventor Marie Van Brittan Brown born | African American Registry". www.aaregistry.org.
  12. Williams, J. B. (2017). "The Electronics Revolution: Inventing the Future." Springer. p. 245
  13. "The 808 Keychain Micro Camera". WordPlop. 15 October 2010.
  14. "Interview with Martin Gren, inventor of the network camera", SDM Magazine., October 18, 2011
  15. "From Edison to Internet: A History of Video Surveillance", Rick Delgado, business2community.com
  16. "Установка охранно пожарной сигнализации", cel-remonta.ru
  17. "S Series Outdoor Intelligent High Speed Dome Camera", skycneye.com
  18. "12v infrared light projector 96 led 60m illuminator night vision waterproof exterior lighting", eclats-antivols.fr
  19. "Camera with built-in IR light", jiji.ng
  20. "Network video recorder", Wikimedia Commons
  21. "VCR (videocassette recorder)", Margaret Rouse, WhatIs.com
  22. "VHS (Video Home System) (1976 - late 2000s) | Museum of Obsolete Media", obsoletemedia.org
  23. "What is a Digital Video Recorder (DVR)? - Definition from Techopedia", techopedia.com
  24. "FPS (Frames Per Second) Definition", techterms.com
  25. "What is Infrared?", caltech.edu
  26. "Network Video Recorder", kintronics.com
  27. "Television lines", Wikimedia Commons
  28. "Resolution Tutorial - Camera Resolution Chart", ihi-alliance.org
  29. "Explanation of Aspect Ratios", akiascreens.com
  30. "TV Lines Explained", causewaysecuritysolutions.com
  31. "Foley, J. D.; Van Dam, A. (1982). Fundamentals of Interactive Computer Graphics". Reading, MA: Addison-Wesley.
  32. "SI brochure: Table 3. Coherent derived units in the SI with special names and symbols", bipm.org
  33. "Widescreen Apertures and Aspect Ratios", widescreenmuseum.com
  34. "What is Widescreen?", reelclassics.com
  35. "People counting CCTV solutions", atss.in
  36. "London Police Deploy Controversial Facial Recognition Cameras", extremetech.com
  37. "Automatic Number Plate Recognition System (ANPR)", solutionshead.in
  38. "Video Analytics Market", marketersmedia.com
  39. "Best Drone Camera", wp.com
  40. "Fritz X", Wikimedia Commons
  41. "Military Drone", worldbeyondwar.org
  42. "DJI Phantom 4 Pro review", digitaltrends.com
  43. "Whats The Difference Between a Drone, UAV and UAS", Shawn Herrick, botlink.com
  44. "Mis on mehitamata õhusõiduk?", droon.ee
  45. "What is Quadcopter and How Does It Fly?", oscarliang.com
  46. "Nikolai Tesla", biography.com
  47. "German Fritz X Guided Bomb", nationalmuseum.af.mil
  48. "The history of drones in 10 milestones", Luke Dormehl, digitaltrends.com
  49. "Air Power in the Age of Total War", John Buckley
  50. "10 Ways That Police Use Drones To Protect And Serve", Stephen Rice, forbes.com
  51. "DJI drones helped track and stop the Notre Dame fire", Shannon Liao, theverge.com
  52. "Use Cases - Elistair", elistair.com
  53. "No, really. You can see through walls using drones and Wi-Fi", regmedia.co.uk
  54. "No, really. You can see through walls using drones and Wi-Fi", Katyanna Quach, theregister.co.uk
  55. "These drones can see through walls", Duncan Geere, techradar.com
  56. "3D Through-Wall Imaging with Unmanned Aerial Vehicles Using WiFi", Chitra R. Karanam, Yasamin Mostofi, ece.ucsb.edu
  57. "Thermal Imaging", heimdalsecurity.com
  58. "Cybersecurity and Drones – A Rising Threat?", Bianca Soare, heimdalsecurity.com
  59. "Drones and Cybersecurity: An Expert Opinion on Protecting Industry Against Drone and Data Attacks", Miriam McNabb, dronelife.com
  60. "Drones are Quickly Becoming a Cybersecurity Nightmare", Stephen Pritchard, threatpost.com
  61. "Wide-area Motion Imagery - WAMI", tno.nl
  62. "BAE Supercam", wp.com
  63. 63.0 63.1 "DARPA shows off 1.8-gigapixel surveillance drone, can spot a terrorist from 20,000 feet", extremetech.com
  64. "Wide Area Persistent Surveillance Revolutionizes Tactical ISR", Daniel Gouré, Ph.D., lexingtoninstitute.org
  65. "Wide-Area Motion Imagery Systems: Evolution, Capabilities and Mission Sets", John Marion, rusi.org
  66. "MQ-1 Predator", deagel.com
  67. "1.8 miljardit pixlit omav super-silm Argus jälgib iga sinu sõrmeliigutust", Jan, hingepeegel.ee
  68. 68.0 68.1 "HikVision PanoVu Series Network Camera", hikvision.com
  69. "Beware of the drone! Privacy and security issues with drones", Susan Morrow, infosecinstitute.com
  70. "These Police Drones are Watching You", Jake Laperruque & David Janovsky, pogo.org
  71. "FBI Releases Secret Spy Plane Footage From Freddie Gray Protests", Nathan Freed Wessler, aclu.org
  72. "Mueller tells lawmakers FBI has used drones in U.S.", Kevin Johnson, usatoday.com
  73. "Privacy and Security in Video Surveillance", Thomas Winkler and Bernhard Rinner, bernhardrinner.com
  74. "Põhiseaduse kommenteeritud väljaanne. Paragrahv 26. Kommentaar 8"
  75. "Westin's Privacy Scholarship, Research Influenced a Generation", Bracy, Jedidiah.
  76. "Privacy And Freedom", Alan F. Westin
  77. "Solove", Nothing to Hide: The False Tradeoff Between Privacy and Security, p. 1. "If you've got nothing to hide, you shouldn't worry about government surveillance."
  78. "Video Surveillance: Privacy Issues and Legal Compliance", Mahmood Rajpoot, Qasim; Jensen, Christian D., orbit.dtu.dk
  79. "Video Surveillance: Privacy Issues and Legal Compliance", Mahmood Rajpoot, Qasim; Jensen, Christian D., orbit.dtu.dk
  80. "About Hikvision". Hikvision. Retrieved 12 March 2017
  81. "Introduction - Dahua Technology", dahuasecurity.com
  82. "Hikvision Cameras Hacked Using Backdoor", Ali Raza, koddos.net
  83. "Dahua Recorders Mass Hacked", ipvm.com