Интернет вещей для пожилых: Два десятилетия проблем и решений

Автор: Денис Аветисян

Всесторонний анализ исследований в области безопасности, приватности, доступности и удобства использования IoT-устройств для старшего поколения выявляет ключевые вызовы и предлагает пути их решения.

Пока крипто-инвесторы ловят иксы и ликвидации, мы тут скучно изучаем отчетность и ждем дивиденды. Если тебе близка эта скука, добро пожаловать.

Купить акции "голубых фишек"

На основе анализа сорока четырех рецензируемых исследований, проведенных в период с 2004 по 2024 год, сформирована модель угроз Интернета вещей, специфичная для пожилых людей.

Обзор исследований за два десятилетия, анализ угроз и предложенная SPAU-структура для проектирования безопасных и удобных IoT-систем для пожилых людей.

Несмотря на потенциал «интернета вещей» для повышения независимости и качества жизни пожилых людей, вопросы безопасности, приватности, доступности и удобства использования остаются недостаточно изученными. В настоящем обзоре, озаглавленном ‘SoK: Reviewing Two Decades of Security, Privacy, Accessibility, and Usability Studies on Internet of Things for Older Adults’, систематизированы результаты 44 исследований, опубликованных за последние два десятилетия. Анализ выявил значительный дисбаланс: механизмы аутентификации и шифрования внедрены в большинстве работ, в то время как вопросы доступности и удобства использования зачастую игнорируются. Каким образом можно разработать комплексную структуру и учитывать специфические уязвимости пожилых пользователей для создания действительно безопасных и инклюзивных систем «интернета вещей»?

Уязвимый «умный дом»: риски для пожилых людей

Растущее распространение устройств “умного дома” открывает перед пожилыми людьми значительные возможности для поддержания независимости и улучшения качества жизни. Эти технологии позволяют автоматизировать рутинные задачи, такие как управление освещением и отоплением, обеспечивают удаленный мониторинг состояния здоровья и предоставляют возможность оперативной связи с близкими и службами экстренной помощи. Благодаря этому, пожилые люди могут дольше оставаться в привычной обстановке, сохраняя самостоятельность и снижая потребность в постоянном уходе. Умные системы напоминания о приеме лекарств, датчики обнаружения падений и автоматизированные системы безопасности способствуют повышению уровня комфорта и уверенности, позволяя пожилым людям вести более активный и полноценный образ жизни, несмотря на возрастные ограничения.

Анализ сорока четырех рецензируемых исследований выявил существенные риски для безопасности и конфиденциальности, связанные с растущим распространением устройств «умного дома» среди пожилых людей. Уязвимости в проектировании и реализации этих устройств, к сожалению, являются распространенным явлением. Определенные недостатки в архитектуре систем, а также недостаточная проработка вопросов кибербезопасности на этапе разработки, создают благоприятную почву для несанкционированного доступа к личным данным и, как следствие, для потенциального злоупотребления информацией. Подобные уязвимости могут представлять серьезную угрозу для уязвимой группы населения, полагающейся на эти устройства для поддержания независимости и улучшения качества жизни.

Исследование выявило существенные уязвимости в системах «умного дома», используемых пожилыми людьми. Анализ 44 научных работ показал, что в 68% проанализированных систем применяются слабые учетные данные для аутентификации, что делает их уязвимыми для несанкционированного доступа. Кроме того, более половины систем (54%) используют незащищенные каналы связи Bluetooth и Zigbee, создавая риск перехвата данных. Особую обеспокоенность вызывает тот факт, что в 39% систем персональные данные о здоровье пользователей хранятся без шифрования, что подвергает конфиденциальную информацию риску компрометации и несанкционированного использования. Эти уязвимости представляют серьезную угрозу для безопасности и приватности пожилых людей, использующих технологии «умного дома» для поддержания независимости и улучшения качества жизни.

Обеспечение безопасности и этичности интеграции «умных» устройств в жизнь пожилых людей является первостепенной задачей. Уязвимости в системах, такие как слабые пароли, незащищенные каналы связи и отсутствие шифрования личных данных, создают реальную угрозу конфиденциальности и благополучию этой уязвимой группы населения. Поэтому необходимы комплексные меры по устранению этих недостатков, включающие строгие стандарты безопасности, регулярные обновления программного обеспечения и повышение осведомленности пользователей о потенциальных рисках. Игнорирование этих вопросов может привести к серьезным последствиям, включая кражу личных данных, финансовые потери и даже угрозу физической безопасности пожилых людей, использующих эти технологии для улучшения качества жизни и поддержания независимости.

SPAU: Комплексный подход к безопасной и доступной «умной» технике

Фреймворк SPAU представляет собой комплексный подход к проектированию и оценке систем IoT для пожилых людей, объединяя четыре ключевых аспекта: безопасность, конфиденциальность, доступность и удобство использования. В отличие от традиционных подходов, фокусирующихся преимущественно на технических аспектах защиты данных, SPAU интегрирует требования к удобству и доступности интерфейсов, учитывая возрастные особенности пользователей. Это позволяет создавать системы, которые не только надежно защищают личную информацию, но и легко осваиваются и эффективно используются пожилыми людьми, повышая качество их жизни и обеспечивая независимость. Рассмотрение всех четырех аспектов одновременно является основой SPAU, обеспечивая целостное решение для разработки и внедрения IoT-устройств в данной целевой группе.

Моделирование угроз является ключевым компонентом SPAU и представляет собой проактивный процесс выявления потенциальных уязвимостей в IoT-системах до того, как они могут быть использованы злоумышленниками. Этот процесс включает в себя определение активов, выявление потенциальных угроз для этих активов, анализ существующих мер безопасности и оценку вероятности и воздействия каждой угрозы. Методологии моделирования угроз, такие как STRIDE или PASTA, позволяют систематически выявлять уязвимости на различных этапах жизненного цикла разработки IoT-устройств, от проектирования до внедрения и эксплуатации. Результаты моделирования угроз используются для приоритезации мер безопасности и разработки эффективных стратегий смягчения рисков, направленных на защиту конфиденциальности, целостности и доступности данных и устройств.

Для обеспечения конфиденциальности данных в системах IoT, используемых пожилыми людьми, SPAU предполагает применение криптографических методов как при передаче, так и при хранении. Шифрование AES (Advanced Encryption Standard) применяется для защиты данных, находящихся в состоянии покоя, обеспечивая их нечитаемость в случае несанкционированного доступа к хранилищу. Для защиты данных во время передачи используется TLS 1.3 (Transport Layer Security), протокол, обеспечивающий аутентифицированное и зашифрованное соединение между устройствами. Использование AES и TLS 1.3 минимизирует риски, связанные с перехватом и компрометацией личной информации, а также обеспечивает соответствие современным стандартам безопасности.

В рамках концепции SPAU, обеспечение удобства использования и доступности является неотъемлемой частью проектирования IoT-систем для пожилых людей. Это предполагает учет когнитивных и физических ограничений, связанных с возрастом, при разработке интерфейсов и функциональности устройств. Особое внимание уделяется простоте навигации, четкости визуальной информации, возможности настройки размера шрифтов и контрастности, а также использованию голосового управления и тактильной обратной связи. Реализация этих принципов направлена на снижение когнитивной нагрузки и обеспечение интуитивно понятного взаимодействия с устройствами, что способствует повышению их полезности и снижению вероятности ошибок при использовании.

Проактивное обнаружение угроз и защита данных

Методы обнаружения аномалий в данных, поступающих от устройств интернета вещей (IoT), позволяют выявлять отклонения от нормального поведения, которые могут указывать на нарушения безопасности или неисправности оборудования. Эти методы анализируют потоки данных, определяя статистические выбросы, необычные паттерны трафика или неожиданные изменения в показателях устройств. Выявление таких аномалий происходит на основе заранее определенных пороговых значений или с использованием алгоритмов машинного обучения, способных адаптироваться к изменяющимся условиям и обнаруживать сложные аномалии, которые могут быть пропущены традиционными системами мониторинга. Своевременное обнаружение аномалий позволяет оперативно реагировать на потенциальные угрозы и предотвращать несанкционированный доступ к данным или сбои в работе системы.

Периферийные вычисления (edge computing) повышают безопасность и конфиденциальность данных за счет локальной обработки информации, что снижает необходимость передачи чувствительных данных в облако. Такой подход минимизирует риски, связанные с перехватом данных во время передачи, и уменьшает поверхность атаки. Обработка данных непосредственно на устройстве или в локальной сети позволяет быстрее реагировать на угрозы и обеспечивает большую независимость от сетевого подключения. Кроме того, локальная обработка данных может помочь организациям соблюдать требования к хранению данных и конфиденциальности, такие как необходимость географического хранения данных.

Механизмы контроля доступа для лиц, осуществляющих уход, являются критически важными для управления доступом к конфиденциальным данным и устройствам, обеспечивая надлежащий надзор. Анализ, проведенный нашей командой, показал, что в 31% исследованных систем наблюдались недостатки в контроле доступа лиц, оказывающих помощь, что потенциально создает риски несанкционированного доступа к личной информации и данным о состоянии здоровья пациентов. Это подчеркивает необходимость внедрения строгих политик и процедур, регламентирующих права доступа и осуществляющих аудит действий пользователей с целью обеспечения конфиденциальности и безопасности данных.

Соблюдение нормативных требований, таких как HIPAA (Закон об ответственности и переносе данных о здоровье) и GDPR (Общий регламент по защите данных), является критически важным для обеспечения защиты конфиденциальной информации о состоянии здоровья пациентов и персональных данных. HIPAA регулирует использование и раскрытие защищенной медицинской информации в США, устанавливая стандарты для безопасности данных и прав пациентов. GDPR, действующий в Европейском Союзе и Европейской экономической зоне, устанавливает правила обработки персональных данных, включая требования к согласию, праву на доступ и праву на забвение. Несоблюдение этих регламентов может привести к значительным штрафам, репутационным рискам и юридическим последствиям для организаций, работающих с данными пациентов и граждан.

Будущее «связанного» старения: к надежному «умному» дому

Успешное внедрение принципов SPAU (Security, Privacy, Accountability, Usability) и сопутствующих мер безопасности имеет решающее значение для формирования доверия к технологиям «Интернета вещей» среди пожилых людей и их опекунов. Пожилые люди часто проявляют обоснованную осторожность в отношении новых технологий, особенно когда дело касается конфиденциальности личных данных и безопасности в доме. Гарантируя надежную защиту от несанкционированного доступа, прозрачность в сборе и использовании информации, а также простоту и удобство использования систем, разработчики могут существенно снизить опасения и повысить готовность к принятию «умных» решений. Это, в свою очередь, способствует более широкому внедрению IoT-решений, позволяющих пожилым людям дольше сохранять независимость, а их семьям — быть уверенными в их благополучии и безопасности, что делает концепцию «связанного старения» не просто технологической возможностью, но и реальным улучшением качества жизни.

Повышение доверия к технологиям “умного дома” станет ключевым фактором для более широкого внедрения решений в сфере поддержки пожилых людей. Когда старшее поколение и их опекуны уверены в безопасности и надежности этих устройств, они с большей готовностью принимают инновации, которые могут значительно улучшить качество жизни. Это открывает возможности для полноценного использования потенциала “connected aging” — от автоматизированного контроля за состоянием здоровья и своевременного оповещения о проблемах, до поддержания независимости и активного образа жизни. Широкое распространение таких технологий позволит не только снизить нагрузку на систему здравоохранения и социальных служб, но и предоставить пожилым людям возможность дольше оставаться в привычной обстановке, сохраняя при этом высокий уровень безопасности и комфорта.

Интеллектуальная автоматизация дома, в сочетании с надежными мерами безопасности и функциями доступности, способна значительно улучшить качество жизни пожилых людей. Системы, автоматически регулирующие освещение, температуру и обеспечивающие напоминания о приеме лекарств, позволяют поддерживать независимость и самостоятельность в быту. В то же время, встроенные датчики и оповещения о чрезвычайных ситуациях, такие как падения или утечки газа, снижают тревожность близких и уменьшают нагрузку на опекунов. Разработка интуитивно понятных интерфейсов и голосового управления делает технологии доступными для пользователей с ограниченными физическими возможностями, а повышенная безопасность данных гарантирует конфиденциальность и защиту личной информации, что особенно важно для пожилых людей.

Биометрическая аутентификация представляет собой перспективный подход к повышению безопасности и удобства использования систем «Интернета вещей» (IoT) для пожилых людей. В отличие от традиционных паролей, которые могут быть забыты или скомпрометированы, биометрические методы, такие как распознавание отпечатков пальцев, голоса или лица, обеспечивают более надежную и естественную идентификацию пользователя. Данная технология позволяет пожилым людям взаимодействовать с «умными» домашними устройствами и сервисами, не испытывая сложностей с запоминанием сложных паролей или использованием неудобных методов ввода. Успешное внедрение биометрической аутентификации не только повышает безопасность данных и предотвращает несанкционированный доступ, но и способствует формированию доверия к IoT-технологиям, что критически важно для их широкого распространения и улучшения качества жизни пожилых людей, сохраняя их независимость и снижая нагрузку на опекунов.

В статье рассматривается попытка примирить идеалы безопасности, приватности, доступности и удобства использования в контексте Интернета вещей для пожилых людей. Этот SPAU-фреймворк — лишь очередная попытка навести порядок в хаосе, который неизбежно возникает, когда теоретические построения сталкиваются с реальностью. Кен Томпсон однажды заметил: «Программирование — это искусство объяснить компьютеру, как делать что-то, чего он делать не хочет». Похоже, что и в этой области, стремление создать системы, одновременно безопасные и простые в использовании, — та же задача. Каждая инновация, призванная упростить жизнь, неминуемо порождает новые уязвимости и сложности. И, как правило, «cloud-native» решения оказываются просто более дорогим способом достижения тех же самых проблем.

Что дальше?

Представленный анализ двух десятилетий исследований в области Интернета вещей для пожилых людей, как и следовало ожидать, выявил не столько решения, сколько тщательно задокументированные способы, которыми элегантные теории сталкиваются с суровой реальностью. SPAU-фреймворк, несомненно, станет очередным элементом в арсенале проектировщиков, пока продакшен не найдёт способ превратить его в источник новых уязвимостей. Защита, приватность, доступность, удобство использования — все эти понятия, как оказалось, представляют собой постоянно ускользающий идеал, а не достижимое состояние.

Очевидно, что фокус сместится на автоматизацию оценки рисков и адаптивные механизмы безопасности, но и здесь не стоит питать иллюзий. Любая система, претендующая на “интеллект”, рано или поздно начнёт генерировать ложные срабатывания, создавая иллюзию безопасности, пока реальные угрозы не найдут лазейки. В конечном итоге, вероятно, придётся признать, что абсолютной защиты не существует, и сосредоточиться на минимизации ущерба, а не на его предотвращении. Воспоминания о лучших временах, когда всё казалось под контролем, будут лишь подпитывать цинизм.

Следующим этапом, вероятно, станет перенос ответственности за безопасность на самих пользователей, предлагая им всё более сложные инструменты для самозащиты. Но это лишь продлит страдания системы, переложив бремя решения проблем на тех, кто наименее подготовлен к их решению. Пока мы не научимся признавать неизбежность ошибок, любые “революционные” технологии останутся лишь дорогостоящим способом отсрочить неминуемое.

Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2512.16394.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Смотрите также:

2025-12-20 13:10