Komunikacja jako element infrastruktury krytycznej
Efektywne zarządzanie kryzysowe jest niemożliwe bez niezawodnej, odpornej i elastycznej komunikacji. Współczesne kryzysy – od klęsk żywiołowych, przez awarie infrastruktury krytycznej, po zdarzenia hybrydowe i cybernetyczne – charakteryzują się dużą dynamiką, nieprzewidywalnością oraz koniecznością koordynacji wielu podmiotów jednocześnie. W tym kontekście dzisiejsza łączność komórkowa ewoluowała z roli narzędzia komunikacji powszechnej do roli systemowej infrastruktury bezpieczeństwa państwa.
Sieci mobilne zapewniają dziś nie tylko komunikację głosową, lecz również:
- masowe powiadamianie ludności,
- ciągłą transmisję danych operacyjnych,
- dostęp do systemów dowodzenia i informacji przestrzennej,
- integrację sensorów, systemów monitoringu i platform analitycznych,
- wsparcie decyzyjne w czasie rzeczywistym.
Znaczenie tych systemów będzie rosnąć wraz z dalszą cyfryzacją administracji, służb ratunkowych i infrastruktury krytycznej oraz oczywiście samego społeczeństwa.
Kolejne generacje sieci komórkowych w zarządzaniu kryzysowym
GSM (2G) – warstwa bazowa odporności systemu
Pomimo ponad trzydziestu lat obecności wokół nas GSM nadal pozostaje fundamentem komunikacji kryzysowej dzięki prostocie architektury, niskim wymaganiom energetycznym, szerokiemu zasięgowi i powszechności urządzeń wspierających tę technologię. W systemowym ujęciu sieci drugiej generacji pełnią funkcję tzw. warstwy degradacyjnej, czyli ostatniego poziomu komunikacji, dostępnego nawet w warunkach znacznego uszkodzenia infrastruktury. Ze względu na powszechność tej technologii, zarówno w części sieciowej infrastruktury jak i terminali użytkowników, kluczowe znaczenie sieci GSM polega na:
- zapewnieniu ciągłości połączeń alarmowych nawet w warunkach niedostępności nowocześniejszych sieci takich jak UMTS, LTE czy 5G,
- możliwości masowego powiadamiania (SMS),
- dość wysokiej odporności na przeciążenia sygnalizacyjne.
Z perspektywy bezpieczeństwa państwa całkowite wyłączenie GSM bez pełnowartościowego zastępstwa może oznaczać obniżenie odporności systemu reagowania kryzysowego.
UMTS (3G) – pierwszy krok w stronę zarządzania informacją
UMTS wprowadził prawdziwie mobilną transmisję danych, co umożliwiło stopniowe przechodzenie od komunikacji reaktywnej do zarządzania informacją kryzysową. Systemy oparte na sieciach trzeciej generacji pozwalają na wizualizację zdarzeń, integrację aplikacji mobilnych oraz dostęp w terenie do rozproszonych baz danych.
Pomimo że UMTS znacząco przyczynił się do rozwoju tzw. świadomości sytuacyjnej, nie jest on wolny od wad i należy pamiętać, że jego podatność na przeciążenia oraz stopniowe wycofywanie tej technologii z użycia ograniczają dziś jej znaczenie w systemach kryzysowych. Z dzisiejszej perspektywy UMTS należy traktować jako etap przejściowy, którego funkcjonalności zostały przejęte i znacząco rozwinięte przez LTE i 5G.
LTE (4G) – platforma komunikacji krytycznej
Współcześnie LTE stało się kluczową technologią dla nowoczesnych systemów bezpieczeństwa publicznego i stanowi technologiczny kręgosłup większości nowoczesnych systemów zarządzania kryzysowego. Oferując wysoką przepustowość i niskie opóźnienia, LTE umożliwiło integrację wielu funkcji klasy mission critical w jednej sieci w tym:
- MCPTT (Mission Critical Push-to-Talk),
- MCVideo,
- MCData.
Z punktu widzenia służb istotne są te możliwości systemu, które umożliwiają:
- kontrolowanie mechanizmów QoS i priorytetyzacji,
- możliwość budowy sieci dedykowanych (Private LTE),
- interoperacyjność z systemami radiowymi (TETRA, DMR),
- obsługę zaawansowanych systemów GIS.
LTE umożliwia płynne przejście od komunikacji głosowej do zarządzania operacyjnego w czasie rzeczywistym. Dzięki technologii LTE sieci komórkowe zaczęły realnie konkurować z dedykowanymi systemami łączności radiowej, stając się ich uzupełnieniem lub alternatywą.
Prywatne sieci komórkowe jako filar komunikacji kryzysowej
Istota prywatnych sieci mobilnych
Prywatne sieci komórkowe (Private Mobile Networks – PMN) to sieci budowane i zarządzane na potrzeby konkretnej organizacji lub sektora, niezależnie od publicznych sieci operatorów. W kontekście zarządzania kryzysowego stanowią one kluczowy element zwiększania odporności i suwerenności komunikacyjnej.
Cechy wyróżniające sieci prywatne od publicznych, to przede wszystkim:
- pełna kontrola nad parametrami sieci,
- gwarantowana dostępność zasobów,
- izolacja od ruchu komercyjnego,
- możliwość pracy w trybie odłączonym (stand-alone).
Prywatne sieci 5G – nowy paradygmat bezpieczeństwa
Podczas prac standaryzacyjnych nad technologią 5G, kwestia odporności i wykorzystania sieci w sytuacjach kryzysowych stanowiły kluczowy element definicji tego systemu. W efekcie sieci 5G mają już od samego początku wbudowane pewne funkcje i możliwości wspierające komunikację kryzysową oraz dodatkowo są odporne na niedoskonałości swoich poprzedników. W szczególności sieci 5G oferują funkcjonalności, które są wyjątkowo istotne w sytuacjach kryzysowych, takie jak:
- ultra-niskie opóźnienia (URLLC),
- deterministyczną jakość usług,
- network slicing na poziomie lokalnym,
- obsługę ogromnej liczby urządzeń IoT,
- integrację z systemami automatyki i AI.
Dzięki tym własnościom sieci 5G, a szczególnie ich prywatne wersje wspierają zastosowania operacyjne w zakresie:
- komunikacji służb na obszarach odciętych od sieci publicznej,
- zarządzania akcjami ratowniczymi w zakładach przemysłowych,
- monitorowania infrastruktury krytycznej,
- wsparcia ewakuacji i logistyki kryzysowej,
- integracji z dronami i robotami ratowniczymi.
Prywatne sieci 5G pozwalają traktować łączność jako zasób operacyjny, a nie usługę zewnętrzną, co diametralnie zmienia cały paradygmat łączności.
6G – komunikacja predykcyjna i autonomiczna
W niektórych krajach (również w Polsce) prowadzone są badania nad najnowszą obecnie generacją łączności komórkowej, czyli 6G, a równolegle toczą się prace standaryzacyjne tej generacji. Stan zaawansowania tych prac pozwala na stwierdzenie, że 6G zaoferuje m.in. pełną integrację warstwy naziemnej, wykorzystywanej przez dotychczasowe generacje telefonii komórkowej z warstwą powietrzną (drony) i satelitarną. W kontekście łączności kryzysowej oznacza to, że będziemy dysponowali samonaprawiającymi się sieciami z autonomicznymi centrami decyzyjnymi, które wykorzystują predykcyjne modele zagrożeń i komunikację kontekstową opartą na sztucznej inteligencji.
6G przesuwa punkt ciężkości z reagowania na zarządzanie ryzykiem i prewencję.
Sieci hybrydowe: małżeństwo z miłości czy z rozsądku?
Ponieważ na 6G przyjdzie nam trochę jeszcze poczekać, to patrząc z perspektywy dostępnych rozwiązań oraz systemów wykorzystywanych przez różne służby kryzysowe najbardziej perspektywicznym modelem wydają się architektury hybrydowe, w których sieci publiczne zapewniają szerokie pokrycie, a sieci prywatne gwarantują ciągłość działania w punktach krytycznych. Dzięki takiemu połączeniu dwóch „ekosystemów” łączności w jeden system otrzymujemy możliwość dynamicznego przełączania i roaming kryzysowy. Takie podejście znacząco zwiększa odporność całego systemu komunikacyjnego, co oznacza, że taki mariaż może obecnie oferować najlepszy efekt.
Czy w Polsce istnieją systemy łączności kryzysowej?
Być może niewiele osób wie, ale w Polsce istnieją powszechnie funkcjonujące rozwiązania z zakresu łączności kryzysowej, z którymi wszyscy mamy do czynienia. Do najważniejszych oczywiście należy Alert RCB, czyli rozwiązanie bazujące na transmisji istotnych z punktu widzenia bezpieczeństwa informacji głównie za pomocą kanału SMS. Treść i zasięg takich alertów jest dostosowywany do rodzaju potencjalnego zagrożenia i może być lokalny (np. ostrzeżenie przed występowaniem gwałtownych burz lub ulew na terenie gminy lub powiatu) albo ogólnopolski (np. ostrzeżenie przez falą upałów przewidywanych dla całego kraju).
Innym przykładem zastosowania rozwiązania z zakresu łączności awaryjnej jest popularna aplikacja Ratunek udostępniona i rozwijana przez operatora sieci Plus. Aplikacja pozwala na wezwanie pomocy automatycznie nawiązując połączenie głosowe lub wysyłając wiadomość SMS do z góry ustalonego centrum pomocy. Samo zainicjowanie takiego połączenia następuje po trzykrotnym naciśnięciu właściwego przycisku na ekranie smartfonu, po którym dane identyfikacyjne oraz lokalizacja osoby wzywającej pomoc wysyłane są do centrum ratownictwa. W zależności od sytuacji do dyspozycji są służby ratunkowe w górach (GOPR, TOPR) lub nad wodą (WOPR). Dzięki takiemu rozwiązaniu osoba wzywająca pomoc nie musi nawet znać numeru, pod który powinna zadzwonić, ani swojej lokalizacji, ponieważ aplikacja sięga samodzielnie po takie dane bezpośrednio z telefonu i automatycznie wysyła je do centrum dyspozytorskiego.
Z punktu widzenia samych służb ratunkowych, najpopularniejsza jest obecnie technologia LTE, dzięki której można np. zdalnie sterować dronami wyposażonymi w kamery (także na podczerwień) oraz lokować mobilne centra dowodzenia akcjami ratunkowymi podczas lokalnych powodzi i podtopień, kiedy ogólnodostępna infrastruktura ulegnie zniszczeniu lub awarii.
Wygląda na to, że rozwój łączności kryzysowej, jaki realnie rysuje się w naszym kraju będzie polegać na:
- budowie prywatnych sieci 5G dla administracji i infrastruktury krytycznej na szczeblu krajowym i samorządowym,
- integracji 5G z systemami zarządzania kryzysowego oraz
- interoperacyjności cywilno-wojskowej.
Podsumowanie
Niezależnie od rodzaju systemu, numeru oznaczającego generację czy nawet wieku technologii (w końcu GSM jest już „technologicznym dziadkiem”, a UMTS powoli wychodzi z użycia), łączność komórkowa od blisko trzydziestu lat stała się strategicznym zasobem państwa. Pomimo „podeszłego” wieku jej przyszłość w zarządzaniu kryzysowym wygląda jednak znakomicie, ponieważ jest ona zaawansowanym układem nerwowym nowoczesnego społeczeństwa, bez którego trudno wyobrazić sobie świat dzisiejszy, a tym bardziej świat jutra. Jednak to, czy łączność komórkowa równie skutecznie będzie działać w sytuacjach kryzysowych jak robi to codziennie na nasz prywatny użytek zależy m.in. od tego w jaki sposób będziemy traktować komunikację jako element infrastruktury krytycznej oraz w którym kierunku będziemy budować nowoczesne sieci – czy będziemy rozwijać prywatne i hybrydowe sieci 5G i integrować je z systemami analityczno-decyzyjnymi, czy tylko będziemy ich używać jako medium dla przysłowiowego Netflixa?.
W tym kontekście 5G – a w przyszłości 6G – nie są jedynie kolejnymi generacjami technologii, lecz fundamentem nowego modelu bezpieczeństwa publicznego.