Mecanismos para asegurar servicios de navegación autónoma y algoritmos de aprendizaje automático para la detección de comportamientos inapropiados
Autores: Haruna, Marwan; Gebremeskel, Kaleb Gebremichael; Troscia, Martina; Tardo, Alexandr; Pagano, Paolo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mecanismos para asegurar servicios de navegación autónoma y algoritmos de aprendizaje automático para la detección de comportamientos inapropiados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Telecomunicaciones
Palabras clave
Desarrollos tecnológicos
Buques de superficie autónomos marítimos
Dispositivos IoT
Inteligencia artificial
Aprendizaje automático
Vulnerabilidades de ciberseguridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Los desarrollos tecnológicos en el sector marítimo están resultando en un progreso rápido que verá el uso comercial de embarcaciones autónomas, conocidas como Buques Autónomos de Superficie Marítima (MASS). Estos barcos están equipados con una variedad de tecnologías avanzadas, como dispositivos de IoT, sistemas de inteligencia artificial (IA), algoritmos basados en aprendizaje automático (ML) y herramientas de realidad aumentada (AR). A través de estas tecnologías, las embarcaciones autónomas pueden ser controladas de forma remota desde los Centros de Control en Tierra (SCC) utilizando datos en tiempo real para optimizar sus operaciones, mejorar la seguridad y reducir la posibilidad de error humano. Aparte de los aspectos regulatorios, que están en definición por la Organización Marítima Internacional (OMI), se deben considerar y abordar adecuadamente las vulnerabilidades de ciberseguridad para evitar que estos sistemas complejos sean manipulados. Este documento propone un enfoque que opera en dos niveles diferentes para abordar la ciberseguridad. Por un lado, nuestra solución está destinada a asegurar los canales de comunicación entre los SCC y los barcos utilizando el estándar de Intercambio y Comunicación Segura (SECOM); por otro lado, tiene como objetivo asegurar la infraestructura digital subyacente encargada de la recolección, almacenamiento y procesamiento de datos, confiando en un conjunto de algoritmos de aprendizaje automático (ML) para la detección de anomalías e intrusiones. El enfoque propuesto se valida contra una implementación real del SCC desplegada en las instalaciones del puerto de Livorno. Finalmente, se proporcionan los resultados experimentales y la evaluación del rendimiento para evaluar su efectividad en consecuencia.
Descripción
Los desarrollos tecnológicos en el sector marítimo están resultando en un progreso rápido que verá el uso comercial de embarcaciones autónomas, conocidas como Buques Autónomos de Superficie Marítima (MASS). Estos barcos están equipados con una variedad de tecnologías avanzadas, como dispositivos de IoT, sistemas de inteligencia artificial (IA), algoritmos basados en aprendizaje automático (ML) y herramientas de realidad aumentada (AR). A través de estas tecnologías, las embarcaciones autónomas pueden ser controladas de forma remota desde los Centros de Control en Tierra (SCC) utilizando datos en tiempo real para optimizar sus operaciones, mejorar la seguridad y reducir la posibilidad de error humano. Aparte de los aspectos regulatorios, que están en definición por la Organización Marítima Internacional (OMI), se deben considerar y abordar adecuadamente las vulnerabilidades de ciberseguridad para evitar que estos sistemas complejos sean manipulados. Este documento propone un enfoque que opera en dos niveles diferentes para abordar la ciberseguridad. Por un lado, nuestra solución está destinada a asegurar los canales de comunicación entre los SCC y los barcos utilizando el estándar de Intercambio y Comunicación Segura (SECOM); por otro lado, tiene como objetivo asegurar la infraestructura digital subyacente encargada de la recolección, almacenamiento y procesamiento de datos, confiando en un conjunto de algoritmos de aprendizaje automático (ML) para la detección de anomalías e intrusiones. El enfoque propuesto se valida contra una implementación real del SCC desplegada en las instalaciones del puerto de Livorno. Finalmente, se proporcionan los resultados experimentales y la evaluación del rendimiento para evaluar su efectividad en consecuencia.