La trasformazione digitale sta aprendo la strada a un'era di servizi ferroviari più veloci e frequenti. Tuttavia, questo progresso evidenzia anche la necessità critica di misure di sicurezza informatica efficaci per contrastare le minacce informatiche emergenti.
Un importante progetto ferroviario a Stoccarda, in Germania, sta preannunciando un nuovo standard per le infrastrutture ferroviarie in Europa e, forse anche in tutto il mondo. Con più di un decennio di realizzazione, il progetto ferroviario di Stoccarda-Ulm, o Stuttgart 21, da 7 miliardi di euro, è uno dei più complessi dei tempi moderni, e comprende una riorganizzazione fondamentale del nodo ferroviario sulla trafficata linea principale da Parigi a Budapest, da est-ovest.
Oltre a quattro nuove stazioni, creerà circa 55 km di binari ad alta velocità ed equipaggerà i treni S-Bahn della città con la tecnologia di segnalazione digitale European Rail Traffic Management System (ERTMS) Automatic Train Operation (ATO) per la prima volta in Germania. Oltre 200 treni regionali saranno inoltre dotati di questa tecnologia di segnalazione e di funzionamento ferroviario, alcuni dei più sofisticati al di fuori dell'Asia e del Medio Oriente.
Include deviatoi che forniscono il controllo elettroidraulico degli scambi ferroviari, contatori d'asse che rilevano se le sezioni di pista sono libere o occupate e altri sensori essenziali per il funzionamento sicuro, regolare e affidabile dei servizi presso la stazione.
Occhi puntati sul futuro
Una volta attive, si prevede che le nuove linee risparmieranno oltre 620 milioni di chilometri di viaggi in auto all'anno e trasformeranno la connettività per chi viaggia in Europa. La capacità è una sfida importante e la digitalizzazione di questo importante nodo ferroviario mira ad aumentare le prestazioni del flusso ferroviario attraverso la rete e a creare le basi per futuri aggiornamenti del traffico e dei sistemi di gestione degli incidenti. Poiché l'ERTMS stabilisce che i sistemi di segnalazione e di controllo della velocità in tutta Europa devono essere coerenti per garantire l'interoperabilità, si prevede che la tecnologia utilizzata per i sistemi di segnalazione e di controllo dei treni di Baden-Württemberg verrà infine implementata in tutta Europa e forse anche oltre.
Ma in che modo questi sistemi digitali critici, che saranno alloggiati in quadri lungo i binari, saranno protetti da criminali informatici? La digitalizzazione è spesso associata al passaggio dei dati attraverso il cloud e la minaccia informatica si presume sia il potenziale di attacco a queste reti digitali. Ma c'è un aspetto fisico che non attrae molta attenzione.
I sistemi elettronici di importanza critica che controllano il moderno sistema ferroviario sono affiancati ai binari e sono conservati in armadi accanto alle stazioni. Sebbene i cavi in fibra ottica che trasmettono informazioni digitali non abbiano alcun valore, gli hacker con conoscenze tecniche di base possono penetrare negli armadi che li contengono e utilizzare un semplice cavo LG45 e un computer portatile per collegarsi al sistema e controllare i treni. Nel peggiore dei casi, un'infrastruttura digitale scarsamente protetta potrebbe essere sfruttata da parte di malintenzionati per provocare collisioni frontali, con risultati potenzialmente disastrosi, dato che i moderni treni ad alta velocità sono in grado di viaggiare a 400 km all'ora.
"Il computer è l'ingresso degli hacker al sistema ferroviario, un grande cambiamento tra la vecchia tecnologia e la nuova tecnologia", spiega Olivier Haven, Global Key account Manager di nVent SCHROFF, che fornisce i quadri sul percorso per il progetto Stuttgart 21.
Brendan Quinn, a capo del settore ferroviario aziendale di nVent SCHROFF, aggiunge: "Qualcuno deve creare qualcosa su cui possa lavorare un software, e qualcuno deve proteggere fisicamente i sistemi che eseguono il software".
Aspetto fisico della protezione dell'infrastruttura ferroviaria digitale
La protezione del sistema ferroviario digitale dalle minacce informatiche è ancora più importante, dato il crescente numero di treni che attraversano le reti. Gli obiettivi di azzeramento netto e l'attenzione all'ambiente dei consumatori stanno facendo crescere la popolarità del settore ferroviario come metodo di trasporto. Operatori e governi aspirano inoltre a far partire i treni a frequenze più elevate per far fronte all'aumento della domanda. Inoltre, gli standard ERTMS in Europa indicano che gli operatori devono garantire che i treni intercontinentali possano superare i confini con facilità.
L'ambiente elettromagnetico della ferrovia è ulteriormente complicato dalle molteplici reti cellulari che operano in parallelo, dai passeggeri che utilizzano il 5G per consultare i social media ai sistemi di segnalazione digitale e ai sensori legati alla manutenzione predittiva sui binari. Con una proliferazione così densa di componenti elettronici nell'ambiente ferroviario, la schermatura dalle interferenze elettromagnetiche è essenziale. Gli operatori devono investire nelle attrezzature giuste per proteggere la ferrovia digitale da disturbi e attacchi.
Fortunatamente, è in corso lo sviluppo di nuove soluzioni futuribili per la moderna rete ferroviaria, in particolare i quadri elettronici all'avanguardia di nVent SCHROFF. I loro armadi flessibili e adattabili sono già utilizzati in varie destinazioni in Europa, Asia e Nord America per controllare le operazioni di trasporto merci e passeggeri.
"Oltre agli atti di vandalismo e agli attacchi informatici, i nostri armadi sono progettati per resistere agli ambienti difficili lungo i binari e nei tunnel. Fulmini e temperature elevate, nonché lo stoccaggio di polvere, possono compromettere le prestazioni. nVent SCHROFF offre protezione dei sistemi da eventi atmosferici esterni, attraverso il raffreddamento passivo o con unità di condizionamento dell'aria integrate per mantenere temperature interne ottimali", afferma Haven.
"Soddisfano i severi standard di messa a terra, resistenza a urti e vibrazioni e sono anche facili da installare per rispettare le scadenze del progetto".
Quinn sottolinea l'importanza degli OEM impegnati in progetti di aggiornamento ferroviario per apprezzare l'importanza dell'innovazione dei quadri per il suo successo finale: "Miliardi di euro saranno spesi nei prossimi 10-15 anni per aggiornare le infrastrutture ferroviarie e utilizzare la tecnologia per aumentare il flusso ferroviario, ottimizzare la gestione degli incidenti e migliorare il flusso di dati tra le stazioni, ma in cima a questo elenco deve esserci anche una solida protezione fisica del "cervello" della rete ferroviaria, in modo che la sicurezza dei passeggeri non venga mai compromessa."
Sicurezza informatica nelle moderne infrastrutture ferroviarie: la minaccia nascosta
nVent SCHROFF ha creato armadi elettronici innovativi che proteggono i sistemi digitali da attacchi dannosi e condizioni meteorologiche estreme. Pilotati in Francia e Germania, questi armadi utilizzano una tecnologia avanzata "anti-vandalica" per garantire la sicurezza fisica.
Rack secondario avanzato EMC
Nell'attuale ambiente ferroviario in rapida evoluzione, con tecnologie come CBTC, 5G e IA, un'efficace protezione dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) è più che mai cruciale. La nostra soluzione di protezione EMC risolve questo problema con un design dello chassis che migliora la schermatura EMI fino al 160% a 40 GHz.