Успеть за 60 секунд: как стартап Micro-X хочет упростить досмотры в аэропортах
В индустриальном парке недалеко от аэропорта Сиэтла австралийская компания под названием Micro-X разрабатывает систему, благодаря которой исполнится мечта многих авиапутешественников: проверка службой безопасности будет отнимать гораздо меньше времени, а взаимодействие с сотрудниками Администрации транспортной безопасности США (TSA) сведется к минимуму.
С помощью новейшей технологии компания планирует так реорганизовать пункты досмотра в аэропортах, чтобы они больше напоминали кассы самообслуживания в супермаркетах. Если все пойдет по плану, процесс прохождения проверки не только ускорится, но и станет для пассажиров и сотрудников TSA менее стрессовым. Тем не менее, в условиях регулярной критики в адрес профильной службы за различные недочеты (низкую эффективность тестовых досмотров на наличие оружия, из-за которой прохождение контроля становится для пассажира некомфортной и малоприятной процедурой, а еще огромные затраты на функционирование структуры) новое оборудование может вообще не устроить критиков. К тому же внедрение системы обойдется довольно дорого.
Как говорит Брайан Гонсалес, научный директор Micro-X и глава американского подразделения компании, целевая стоимость систем для самостоятельного сканирования примерно в два раза превышает цену новейшего типа обычных решений по досмотру. В текущем году TSA уже выделила $1,3 млрд на покупку примерно 1200 компьютерных томографов для проверки ручной клади. Что же касается системы от Micro-X, по мнению Джона Форчена, курирующего проект в качестве управляющего технологической программы «Сканирование в темпе» при Министерстве внутренней безопасности США (DHS) вся надежда остается на то, что стоимость разработки в конечном итоге окажется «конкурентоспособной» в пересчете на каждого пассажира.
Форчен отмечает, что дизайн компании «ломает шаблон», и добавляет, что система «кардинально преобразит вид контрольно-пропускных пунктов».
Работать это будет так. После проверки удостоверения личности пассажир переходит в зону с рядами кабинок, в каждой из которых могут поместиться двое взрослых. Аватар на экране говорит пользователю положить вещи в отсек компьютерного томографа, который по размеру в четыре раза компактнее любого другого устройства на рынке. При помощи рентгеновского излучения сканер создает 3D-изображение, которое программное обеспечение с помощью алгоритмов машинного обучения автоматически анализирует на наличие запрещенных предметов. Тем временем система специальных камер и электромагнитный сканер тела проверяют самого пассажира, а аватар дает подсказки, если тот вдруг забыл что-то вытащить из карманов ― или, возможно, прячет.
Сотрудники Администрации транспортной безопасности вмешиваются в процесс, только если система выявляет подозрительные предметы или пассажиру требуется помощь.
С 2020 по 2022 год Министерство внутренней безопасности выделило компании на создание фирменного проекта и сборку изначальных прототипов $4,9 млн. В июле ведомство заключило с предприятием дополнительный контракт на сооружение шести сканирующих кабинок стоимостью $14 млн, чтобы начать испытания первого экземпляра в ближайшие год-полтора.
Руководители служб авиационной безопасности пассажирских перевозок, особенно с момента терактов 11 сентября, пытаются отыскать хрупкий баланс и совместить удобство путешественников с безопасностью перелетов. По мере роста числа пассажиров и частоты рейсов задача становится только сложнее. После резкого сокращения во время пандемии авиаперевозки наверстывают упущенное: за прошедший летний сезон отпусков через контрольные пункты аэропортов прошли рекордные 264 млн человек ― это на 2 млн больше, чем за аналогичный период в 2019 году. По словам Форчена, если рост числа пассажиров вернется на траекторию, наблюдавшуюся до пандемии (примерно 4% в год), это приведет к серьезным проблемам: «На каком-то этапе станет просто невозможно поспевать не только за постоянно меняющимися угрозами, но и за количеством пассажиров, проходящих через систему безопасности».
Micro-X обещает, что благодаря преображенным контрольным пунктам передвижения станут свободнее, ведь путешественники смогут проходить всю процедуру в среднем за 60 секунд, а если сильно постараться, можно уложиться даже в 30 секунд. Проект компании подразумевает установку восьми сканирующих кабинок, занимающих столько же места, что и нынешние модификации линейных комплексов для досмотра. Таким образом, если пассажир долго копается или на нем срабатывает сигнал тревоги, другие все равно смогут пройти через оставшиеся кабинки.
Со скоростью будущего
Цель Министерства внутренней безопасности США ― это система самообслуживания, которая сможет проверять 400 человек в час на линию, причем вмешательство служащего должно требоваться не более чем в 5% случаев. В Micro-X уверены, что этот результат можно даже улучшить ― Гонсалес говорит о 500 пассажирах в час на линию. Статистику по текущей пропускной способности в Администрации транспортной безопасности не раскрывают, но Гонсалес считает, что показатель в 500 человек в час будет на порядок больше потока на линиях PreCheck, где, по его же словам, успевают досмотреть в лучшем случае 300 пассажиров в час. Научный директор компании отмечает, что загруженная стандартная линия может пропускать всего по 150 человек в час.
По словам Гонсалеса, цель состоит в том, чтобы на каждой линии работали семь сотрудников TSA, а не 11, как сегодня. Он допускает, что если алгоритмы анализа изображений станут достаточно точны, количество персонала можно сократить до трех человек.
Благодаря системе снизится стрессовая нагрузка на представителей службы досмотра. Так у них появится больше времени на помощь пассажирам, а не на часто напряженные обыски вручную и проверку сумок. Работу упростит и то, что сумки, помеченные алгоритмом обнаружения, можно будет осматривать дистанционно.
Особенно полезной процедура окажется, вероятно, в малых аэропортах с небольшим потоком пассажиров. В таких местах всю пропускную способность можно будет доверить одной-единственной капсуле Micro-X.
Дубль два
Министерство внутренней безопасности также финансирует проект нидерландской компании Vanderlande, которая на базе современных технологий разрабатывает пропускные пункты самостоятельного сканирования. В данной разработке добавлены контрольно-пропускная система и автоматизированные инструкции по пользованию контрольным пунктом из двух линий. В этом комплексе используется обычный компьютерный томограф в связке со сканером тела от Rohde & Schwartz, оснащенным виртуальным помощником, который дает пассажирам сигнал проверить свои карманы, если устройство вдруг что-то обнаружит.
Проект Vanderlande продвинулся дальше, чем проект Micro-X. Министерство внутренней безопасности США протестировало его этой весной и надеется начать тестирование к концу года на линиях PreCheck в международном аэропорту имени Гарри Рида в Лас-Вегасе. Форчен подчеркивает, что у нидерландской разработки есть ряд функций, с которыми поток пассажиров может ускориться (например, имеются три станции, где путешественники по очереди кладут сумки на конвейерную ленту), однако у проекта нет такого потенциала для ускорения процесса досмотра, какого добились инженеры Micro-X.
Форчен предупреждает, что в новых технологиях много чего еще нужно проверять и доказывать.
К настоящему моменту Micro-X вывела на рынок легкие передвижные медицинские рентгеновские аппараты на базе той же технологии, что и в фирменном компьютерном томографе. Стандартные рентгеновские аппараты, по большому счету, до сих пор работают точно так же, как первые устройства в самом начале XX века. В вакуумной трубке, похожей на старомодную электролампочку, нагревается специальная нить и генерируется поток электронов, создающих рентгеновское излучение, которое встречает на своем пути плотный металл. Сотрудники Micro-X усовершенствовали технологию, которую впервые разработали исследователи Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле: для создания потока электронов на углеродные нанотрубки направляется электрическое поле. Преимущество заключается в том, что рентгеновские трубки Micro-X в четыре раза меньше и в 10 раз легче стандартных. Судя по заявлению компании, это также позволяет осуществлять более точное электронное регулирование в плане длительности и дозировки излучения.
Успех проекта в области самостоятельной проверки на безопасность сулит небольшой компании большие перспективы. За финансовый год, окончившийся 30 июня, фирма заработала на продажах $9,7 млн. С учетом того, что капитализация бизнеса на Австралийской фондовой бирже составляет лишь $35 млн, Гонсалес утверждает, что для вывода системы на рынок предприятию необходимы сторонние инвестиции или партнерства.
В проекте также задействована мюнхенская компания Voxel Radar. Она заявляет, что ее сканер тела нового поколения с миллиметровыми волнами в состоянии делать точные снимки пассажиров, передвигающихся по кабинке, и выдает быструю обратную связь по предметам, которые те везут. В нынешних моделях сканеров с миллиметровыми волнами требуется, чтобы человек стоял неподвижно, протянув руки вверх.
Еще одним ключевым аспектом является то, можно ли создать алгоритмы обнаружения, которые одинаково точно считывают изображения обоих типов сканеров.
Компьютерное видение
Алгоритмы анализа изображений уже применяются в компьютерных томографах для выявления взрывчатых веществ в досматриваемом багаже. Администрация транспортной безопасности сообщила Forbes, что без участия живого сотрудника проверку проходит 75–80% багажа. Однако с сумками и ручной кладью не все так просто. Их нужно проверять на более широкий диапазон запрещенных предметов, включая огнестрельное оружие и ножи.
Как говорит Норман Шэнкс, эксперт по сканированию багажа, в 1990-х руководивший службой безопасности в лондонском Хитроу, алгоритму может быть сложно разглядеть форму пистолета из-за всевозможных вариантов расположения в пространстве, понять, что он разобран, или же определить, что разные его части разложены по нескольким сумкам. «Не думаю, что у нас уже есть методика распознавания изображений для каждого запрещенного предмета, ― признается он. ― Технология появится, но пока что ее нет».
И пусть для достижения той планки, когда контрольные пункты можно будет комплектовать меньшим количеством персонала (как это предусмотрено проектом Micro-X), точность срабатывания должна быть высокой, а доля ложных тревог ― небольшой, остается неясно, насколько жесткую конкуренцию живые люди представляют для алгоритмов обнаружения. В ходе испытаний на контрольных пунктах в 2017 году исследователям Министерства внутренней безопасности удалось пронести мимо сотрудников Администрации транспортной безопасности муляжи огнестрельного оружия и взрывчатки не менее чем в 70% случаев.
Тем не менее, по словам Шэнкса, сокращение численности персонала чревато значительными рисками. Это означает, что будет меньше сотрудников, которые могли бы заметить, что пассажир ведет себя подозрительно. «Технологам нравится говорить, что технологии ― это решение любой проблемы, но это не так», ― убежден специалист. Помимо всего прочего не обойтись без «мягких навыков при определении поведенческих особенностей и техник наблюдения».
Еще один вопрос сводится к тому, помогут ли автоматизированные инструкции пользоваться системой без посторонней помощи достаточному количеству пассажиров. По словам Джеффри Прайса, консультанта в сфере авиационной безопасности и преподавателя в Региональном университете Денвера, опыт показывает, что надписи и видеоролики заменить собой человека, дающего четкие указания, не могут. Эксперт называет это «одним из внутренних секретов отрасли».
«Им нужно каждый раз говорить, чтó делать, иначе так и будут стоять, не понимая, что к чему, ― говорит о пассажирах Прайс. ― Даже если им нужно просто шагать по коридору, кто-то должен будет сказать, что нужно идти по коридору».
Заветная цель отрасли ― свести всю процедуру к следующему: избавиться от любых контрольных пунктов и сканировать пассажиров прямо на ходу. Чтобы разработать технологию для реализации подобной идеи, Министерство внутренней безопасности финансирует исследования в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории.
Форчен утверждает, что прототип этой мечты может появиться уже через пару лет.
Перевод Антона Бундина