Internet of Things Membawa Jaringan Janji dan Bahaya ke Smart Grid, Kata Para Ahli

Internet of Things Membawa Jaringan Janji dan Bahaya ke Smart Grid, Kata Para Ahli


Newswise – Microwave tidak berbahaya di rak di laboratorium di Laboratorium Nasional Pasifik Barat Laut (PNNL) Departemen Energi AS di Richland, Washington, sama sekali tidak biasa.

“Aneh,” adalah cara Penny McKenzie, seorang insinyur keamanan siber di laboratorium, menjelaskan perangkat tersebut.

Microwave tiba di PNNL dengan kemampuan untuk dikontrol melalui speaker pintar yang terhubung ke internet, koneksi yang ditolak McKenzie dan rekan-rekannya saat mereka menyambungkannya ke dinding.

“Kami memiliki sensor pengukuran energi yang terhubung ke microwave dan pada waktu-waktu tertentu dalam sehari, energi akan melonjak sangat tinggi,” kata McKenzie. “Kami melihat komunikasi jaringan dan terus berusaha [connect to the internet]. ”

McKenzie menjalankan Internet of Things Common Operating Environment (IoTCOE) di PNNL. Lab yang baru-baru ini didirikan berfokus pada penyelesaian tantangan saat ini dan masa depan dalam keamanan dunia maya perangkat yang terhubung. Microwave adalah salah satu dari beberapa lusin perangkat rumah tangga yang diteliti McKenzie dan rekan-rekannya dalam daftar hal-hal yang terus bertambah yang dapat terhubung ke internet dan jaringan listrik.

Ilmuwan dan insinyur PNNL meneliti masalah energi dan keamanan, sehingga mereka sangat sadar bahwa Internet of Things (IoT) yang dikombinasikan dengan teknologi seperti telekomunikasi 5G dan kecerdasan buatan (AI) mengantarkan era wawasan yang sangat mendalam dan kontrol atas infrastruktur dari gelombang mikro pintar ke seluruh jaringan tenaga listrik.

“Dengan banyaknya perangkat pintar yang terhubung, Anda dapat memperoleh lebih banyak wawasan dengan cepat karena Anda melakukan lebih banyak pengukuran pada resolusi yang jauh lebih tinggi daripada sebelumnya,” kata Bill Pike, ilmuwan peneliti senior di PNNL. “Anda dapat melihat tren dan masalah sejak dini dan bertindak cepat di tingkat yang sangat lokal untuk meningkatkan efisiensi atau mengurangi risiko.”

Misalnya, dia menjelaskan, sensor IoT yang terhubung melalui telekomunikasi 5G siap untuk membuka janji jaringan cerdas, berkomunikasi dengan peralatan di rumah masing-masing, seperti pengering pakaian dan mesin pencuci piring tentang kapan harus menyalakan dan mematikan sesuai dengan sinyal harga real-time. dan preferensi gaya hidup.

Di sisi lain, tambahnya, meningkatnya jumlah perangkat yang terhubung meningkatkan permukaan serangan dari perspektif keamanan siber. IoTCOE McKenzie adalah salah satu dari beberapa upaya dalam PNNL, di seluruh Negara Bagian Washington dan di seluruh negeri yang sedang menjajaki cara terbaik untuk memanfaatkan manfaat IoT sambil memitigasi risikonya.

IoT ada di mana-mana dan menyebar

Hal pertama yang perlu diketahui tentang teknologi IoT adalah tidak ada satu hal pun yang mendefinisikannya, kata Joseph Williams, direktur kantor PNNL di Seattle. Sebelum bergabung dengan PNNL pada Juni 2019, Williams menjabat sebagai pimpinan Sektor Informasi dan Komunikasi untuk gubernur Negara Bagian Washington. PNNL, jelasnya, adalah bagian dari ekosistem penelitian dan pengembangan terkait IoT yang luas yang mencakup akademisi, pemerintah, dan industri di Washington.

Ekosistem ini, katanya, termasuk truk otonom yang berlayar di sekitar jalur uji di Pusat Teknis PACCAR di Mount Vernon, Wash., Dan Sentinel Healthcare yang berbasis di Seattle baru-baru ini meluncurkan Sentinel Fever Tracker, sebuah aplikasi ponsel cerdas yang terintegrasi dengan termometer digital untuk melacak orang. terkena virus korona baru yang menyebabkan COVID-19.

Meteran air pintar yang digunakan kota Walla Walla, Wash., Pada 11.000 akun airnya juga merupakan bagian dari ekosistem IoT. Meteran mendeteksi lebih dari 2.000 kebocoran dalam satu tahun, membantu wilayah penghasil anggur anggur menghemat air. Sementara itu, para peneliti di Washington State University bekerja sama dengan produsen anggur untuk menggunakan sensor IoT, analitik data besar, dan perangkat keras lainnya untuk mengoptimalkan irigasi di kebun anggur.

PNNL adalah salah satu dari beberapa laboratorium nasional dan mitra industri yang bekerja dengan GE Global Research dalam upaya penelitian dan pengembangan keamanan siber berdasarkan platform GE’s Digital Ghost. Platform ini menggunakan sensor IoT dan sistem AI untuk menciptakan digital twins aset bernilai tinggi, seperti turbin gas untuk mengembangkan sistem kekebalan digital berdasarkan fisika aset.

The Digital Ghost adalah cara baru untuk memantau dan mengoptimalkan kinerja aset, serta mendeteksi, mengisolasi, dan menetralkan ancaman. Teknologi AI berkemampuan IoT, misalnya, dapat menjaga turbin listrik dan sistem terkait tetap beroperasi selama serangan siber.

“Kemampuan untuk meninjau logika kontrol dan secara mandiri mempertahankan operasi tanpa kehilangan ketersediaan sistem kritis adalah pengubah permainan potensial untuk ketahanan fisik siber,” kata Michael Mylrea, direktur di GE Global Research yang berfokus pada penelitian dan pengembangan keamanan siber. Dia sebelumnya adalah wakil direktur penelitian dan pengembangan keamanan siber jaringan di PNNL.

IoTCOE McKenzie berupaya menopang keamanan dunia maya jaringan tenaga listrik dari ujung lain. Pertimbangkan, misalnya, ancaman yang ditimbulkan oleh gelombang mikro yang terhubung ke jaringan. Tanpa pertahanan yang tepat, penjahat dunia maya dapat meretas perangkat dan menggunakannya sebagai portal untuk mendatangkan malapetaka di jaringan, katanya.

Salah satu tujuan IoTOCE adalah mengembangkan tindakan dan alat keamanan yang dapat diinstal di atas infrastruktur yang ada, seperti firewall dan perangkat lunak perlindungan virus untuk mengidentifikasi dan memblokir jenis ancaman berbahaya ini.

Mengelola jaringan pintar

Perangkat IoT di dalam rumah dan bangunan komersial, seperti sensor dan kontrol untuk panel surya atap, sistem keamanan, serta sistem pemanas dan pendingin mengubah cara sistem tenaga listrik dikendalikan, menurut Ronald Melton, yang memimpin beberapa proyek PNNL terkait jaringan pintar. teknologi.

“Kami melihat perubahan pada seluruh sifat sistem tenaga listrik,” katanya.

Misalnya, alih-alih mengelola pasokan listrik konsumen dari sumber pusat, seperti bendungan pembangkit listrik tenaga air skala industri dan pembangkit listrik tenaga batu bara, manajer jaringan semakin perlu memperhitungkan dan mengelola variasi pasokan dan permintaan dalam sistem distribusi, termasuk atap. panel surya, perangkat penyimpanan, dan penggunaan baru seperti pengisian daya kendaraan listrik.

Sementara sumber daya pembangkit dan penyimpanan terdistribusi meningkatkan kompleksitas dari perspektif manajemen jaringan, mereka juga memberi operator jaringan opsi untuk mempertahankan layanan listrik bahkan jika terjadi gangguan pada pembangkit listrik massal.

“Untuk melakukan ini, kami harus mulai mendistribusikan kontrol sistem ke dalam sistem distribusi dan kami perlu terlibat dengan aset di belakang meteran,” kata Melton. Salah satu proyek jaringan cerdasnya, GridAPPS-D, adalah platform perangkat lunak sumber terbuka yang memungkinkan peneliti dan utilitas untuk mengembangkan dan menguji arsitektur jaringan yang secara efisien menawarkan tingkat interaksi ini.

Menurut Melton, operator jaringan tidak mungkin mengontrol sistem individu di dalam rumah dan bangunan, melainkan dapat mengoordinasikan perilaku mereka melalui insentif ekonomi atau lainnya. Misalnya, mereka dapat menggunakan data dari seluruh gedung, kampus perkantoran, atau jaringan regional lainnya untuk memfasilitasi transaksi energi, seperti membayar gedung untuk menggunakan lebih sedikit energi selama setengah jam untuk memenuhi permintaan di tempat lain di jaringan.

“Kami sedang mengerjakan teknologi yang dapat memanfaatkan peluang kontrol yang lebih canggih dari bangunan dan rumah untuk memungkinkan interaksi yang lebih kaya dan kuat dengan sistem tenaga listrik dan kebutuhan untuk memanfaatkan fleksibilitas untuk mengimbangi variabilitas,” katanya.

Keamanan siber energi terdistribusi

Pertumbuhan sumber daya energi terdistribusi membawa serta potensi peningkatan risiko keamanan siber, menurut Adam Hahn, asisten profesor ilmu komputer di Washington State University yang mempelajari keamanan siber untuk jaringan pintar.

Hahn dan rekan-rekannya sedang meneliti potensi dampak terhadap operasi jaringan jika perangkat IoT seperti inverter surya atau termostat pintar terganggu.

Dalam waktu dekat, timnya telah menemukan bahwa risikonya dapat dikelola, mengingat fleksibilitas yang dibangun ke dalam jaringan yang menyebabkan gangguan, seperti aliran listrik dari sistem tata surya atap. Namun, semakin besar penetrasi perangkat ini, semakin besar risikonya.

“Senang rasanya memiliki lebih banyak energi terbarukan,” katanya, menambahkan bahwa, “Kami hanya ingin memastikan bahwa orang yang berpikir tentang penggunaan perangkat ini menyadari risikonya dan memastikan bahwa mereka memiliki perlindungan bawaan.”

Konvergensi di jalan di depan

Di masa mendatang, IoT akan bertemu dengan telekomunikasi 5G dan AI, yang selanjutnya memungkinkan janji sistem seperti jaringan pintar, rumah pintar, dan kota pintar, menurut Scott Godwin, manajer umum kemitraan dan aliansi perusahaan di PNNL.

Di antara proyek-proyek dalam portofolio Godwin adalah partisipasi PNNL di Zona Kemitraan Inovasi Departemen Perdagangan Negara Bagian Washington yang berfokus pada 5G dan kemitraan yang baru-baru ini diumumkan dengan Verizon untuk menjajaki peluang bagi 5G untuk memengaruhi keamanan nasional dan efisiensi energi.

Mengingat keahlian PNNL dalam energi dan keamanan, Godwin mencatat bahwa ini adalah area alami bagi para peneliti untuk fokus di PNNL, terutama karena jutaan, mungkin miliaran, perangkat pintar yang dapat diretas terhubung ke jaringan — termasuk jaringan tenaga listrik.

“Itu menjadi tantangan bagi para profesional keamanan siber kami,” katanya.

Kemitraan dengan Verizon akan memungkinkan McKenzie dan rekan-rekannya menyiapkan jaringan 5G di IoTCOE untuk mengeksplorasi bagaimana transisi ke telekomunikasi generasi berikutnya memengaruhi IoT.

Microwave di rak di laboratoriumnya berfungsi sebagai tanda peringatan dan mercusuar harapan.

“Sangat menjanjikan mengetahui bahwa dengan perangkat yang kami miliki, kami akan dapat melakukan pemetaan jaringan IoT dalam suatu fasilitas,” ujarnya. “Kami ingin melihat jenis dampak yang dimiliki perangkat tersebut.”


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author