A Internet das Coisas encontra o exército e o campo de batalha

A Internet of Military / Battlefield Things é uma rede de sensores em uniformes, equipamentos e outros dispositivos IoT que usam a computação em nuvem e de ponta para criar uma força de combate coesa. (Foto: Exército dos EUA, Internet of Battlefield Things (IoBT) Collaborative Research Alliance (CRA) Opportunity Day, 27 de março de 2017.)

*IEEE Computer Society, por Lori Cameron

O futuro do combate militar está ganhando alta tecnologia, à medida que os cientistas criam uma Internet das Coisas para equipamentos de combate incorporados a uniformes biométricos para ajudar os soldados a identificar o inimigo, ter um melhor desempenho em batalha e acessar dispositivos e sistemas de armas usando computação de ponta veloz.

Recentemente, o Laboratório de Pesquisa do Exército dos Estados Unidos concedeu US $ 25 milhões  à Alliance for Internet of Battlefield Things Research em Redes Inteligentes Orientadas a Objetivos em Evolução (IoBT REIGN) para desenvolver novas análises preditivas do campo de batalha.

Os pesquisadores dizem que um elemento-chave da IoBT / IoMT saudável é uma arquitetura de ponta forte que usa biometria, sensores ambientais e outros dispositivos conectados para enviar e receber dados rapidamente, permitindo que os militares respondam a situações potencialmente perigosas no campo de batalha.

O que é a Internet de Coisas Militares / Campo de Batalha (IoMT / IoBT)?
A Internet das Coisas tem fortes aplicações militares, conectando navios, aviões, tanques, drones, soldados e bases operacionais em uma rede coesa que aumenta a consciência situacional, avaliação de risco e tempo de resposta. Também produzirá uma grande quantidade de dados.

“A Internet das Coisas do Campo de Batalha (IoBT) envolve a plena realização de detecção pervasiva, computação pervasiva e comunicação pervasiva (pervasivo: que se infiltra), levando a uma escala sem precedentes de informações produzidas por sensores em rede e unidades de computação”, diz uma nova pesquisa intitulada  “Biometria Ubíqua Consciente do Contextono Limite das Coisas Militares”  no IEEE Cloud Computing.

Espera-se que a indústria da Internet das Coisas chegue aos 50 bilhões até 2020. (Foto: Exército dos EUA, Internet of Battlefield Things (IoBT) Collaborative Research Alliance (CRA) Opportunity Day, 27 de março de 2017.)

“A integração de sinais de um conjunto diversificado e dinâmico de sensores, incluindo sensores estáticos de solo e sensores usados ​​por soldados, representa um entre os vários desafios críticos enfrentados pela implementação de soluções de IoT em um campo de batalha”, afirmam os autores.

Na Internet of Military Things (IoMT) ou Internet of Battlefield Things (IoBT), os dispositivos de detecção e computação usados ​​por soldados e incorporados em seus trajes de combate, capacetes, sistemas de armas e outros equipamentos são capazes de adquirir uma variedade de estática e biometria dinâmica, como rosto, íris, espaço periocular, impressões digitais, frequência cardíaca, marcha, gestos e expressões faciais. 

No vídeo acima, a empresa de simulação de engenharia ANSYS, que recebeu um contrato federal de US $ 413.624 este ano do Comando de Contratação do Exército dos EUA para a atualização e manutenção do software Enterprise Level Fluent, ilustra como o soldado conectado à IoT funciona no campo de batalha.

“Tais dispositivos também podem ser capazes de coletar dados de contexto operacional. Esses dados coletivamente podem ser usados ​​para realizar autenticação adaptativa ao contexto in-the-wild e monitoramento contínuo da condição psicofísica do soldado em uma arquitetura de computação de ponta dedicada”, escrevem os pesquisadores  Aniello Castiglione e Michele Nappi da Universidade de Salerno, Kim-Kwan Raymond Choo da University of Texas San Antonio, e Stefano Ricciardi da University of Molise.

Por que a computação de ponta é crítica para IoMT / IoBT
A chave para uma arquitetura de borda de som é o sincronismo de frações de segundo. O número de sensores conectados e a grande quantidade de dados que devem ser processados ​​podem sobrecarregar rapidamente o sistema.

É por isso que os pesquisadores recomendam uma arquitetura equipada com filtros de dados inteligentes, regulação de dispositivo de borda e atualizações de infraestrutura de rede para aumentar a largura de banda máxima.

Representação esquemática da arquitetura de computação de ponta multibiométrica com reconhecimento de contexto, fornecendo monitoramento biométrico em nível de campo de batalha de recursos humanos e desbloqueio adaptativo ao contexto e controle de armas, veículos e outros equipamentos.

“A IoBT envolve a realização completa de detecção pervasiva, computação pervasiva e comunicação pervasiva, levando a uma escala sem precedentes de informações produzidas pelos sensores em rede e unidades de computação. Integrar sinais de um conjunto diversificado e dinâmico de sensores, incluindo sensores de solo estáticos e sensores usados ​​por soldados, representa um entre os vários desafios críticos enfrentados pela implementação de soluções de IoT em um campo de batalha”, escrevem os autores.

Identificando o inimigo
Na guerra assimétrica, nem sempre é fácil identificar os combatentes inimigos. Eles podem aparecer como civis ou acessar bases militares restritas com um crachá roubado.

Agora, os sensores podem escanear íris, impressões digitais e outros dados biométricos para identificar indivíduos que possam representar um perigo. A computação de borda permite, por exemplo, que as impressões digitais de uma arma ou bomba sejam enviadas para a rede e usadas para identificar um combatente instantaneamente. Também pode confirmar a identidade de um alvo para que um atirador possa matá-lo.

“A quantidade geral de informações coletadas por um amplo conjunto de dispositivos heterogêneos conectados à Internet implantados no campo de batalha do futuro pode possivelmente fazer a diferença em termos de vantagem estratégica.”

“Foi proposto um paradigma baseado em contexto para melhorar a precisão da autenticação de pessoas por meio de um único identificador, como facial, marcha, impressão digital, gestos, além de explorar múltiplas biométricas. Outras aplicações conhecidas incluem o reconhecimento de atividades e a análise do comportamento do usuário com o objetivo de melhorar a qualidade dos serviços prestados por uma rede de dispositivos localizados no ambiente circundante ”, escrevem os autores.

Monitorando o estado físico e mental dos soldados
A biometria não se limita apenas a identificar combatentes. Sensores embutidos em uniformes militares e capacetes podem enviar informações a um centro de comando sobre a condição física de um soldado, ajudando-o a sobreviver a ataques inimigos letais.

Por exemplo, pilotos sob condições da força G ou soldados expostos a produtos químicos tóxicos podem receber assistência.

“A biometria baseada no contexto pode contribuir para realizar plenamente o potencial da IoBT, aumentando as informações disponíveis trocadas entre os vários tipos de dispositivos com aspectos físicos complementares (frequência cardíaca, temperatura corporal ou distribuição térmica, etc.) e dados comportamentais do usuário (padrões corporais dinâmicos, padrões de fala, etc.), úteis para inferir as condições fisiológicas e emocionais dos soldados em campo, que podem ser valiosos para a avaliação de situações críticas e atividades de decisão”, afirmam os autores.

Sincronizando soldados com sistemas de armas e outros dispositivos
A computação de ponta pode ajudar os soldados a obter acesso a veículos e sistemas de armas, bem como monitorar as condições do campo de batalha por meio, por exemplo, de drones conectados.

“As informações de contexto também podem ser valiosas para alcançar a otimização de desempenho e adaptação operacional de sistemas biométricos que implementam autenticação / monitoramento de usuário onipresente em arquiteturas de hardware móvel (em dispositivos IoMT e IoBT que podem funcionar como uma arma cibernética móvel e inteligente). Neste cenário, os dados de contexto também podem incluir informações sobre o ambiente ou terreno circundante, as condições de iluminação, o estado físico do soldado (por exemplo, coletados por meio de sensores embutidos no traje de combate) e a atividade em andamento (em movimento ou em repouso, como um franco-atirador esperando silenciosamente que um alvo se apresente), e assim por diante ”, dizem os autores.

*Sobre Lori Cameron
Lori Cameron é redatora sênior das publicações e plataformas de mídia digital da IEEE Computer Society, com mais de 20 anos de experiência em redação técnica. É professora de inglês em meio período e vencedora de dois prêmios LA Press Club de 2018. Entre em contato com ela em l.cameron@computer.org .