Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi

Translated title of the contribution: The safety evaluation of programmable electronics

Risto Tiusanen, Marita Hietikko, Maarit Kivipuro

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Turvallisuuskriittisissä kohteissa käytetään yhä useammin mikroprosessoripohjaisia ohjelmoitavia ohjausjärjestelmiä. Tällaisia kohteita ovat mm. automaattisten tuotanto- ja työkoneiden ohjausjärjestelmät, prosessiautomaatiojärjestelmät sekä liikenteenohjaus- ja tietoliikennejärjestelmät. Ohjausjärjestelmän vikaantuminen voi johtaa vaarallisten tilanteiden syntymiseen, onnettomuuksiin tai jopa ihmishenkien menetykseen. Em. sovellusalueilla käyttöön hyväksyttäviltä mikroprosessoripohjaisilta ohjausjärjestelmiltä vaaditaan korkeaa luotettavuustasoa ja turvallisuutta. Prosessoriohjauksen turvallisuuden arviointiin on kehitetty menetelmiä ja menettelytapoja useissa eurooppalaisissa tutkimuslaitoksissa. Ensimmäiset menetelmäkuvaukset julkaistiin jo 1980-luvun puolivälissä. Vielä ei kuitenkaan ole yleisesti hyväksyttyjä periaatteita, menetelmiä ja arviointiperusteita ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden ja käyttövarmuuden varmistamiseen. Erityisesti ohjelmiston turvallisuuden arviointi ja kelpoistaminen koetaan ongelmaksi. VTT kehitti tässä hankkeessa yhteistyössä kolmen suomalaisyrityksen kanssa koneautomaation sovellusalueelle soveltuvan arviointimenetelmän ja käytännön suunnittelutyön apuvälineen turvallisuuskriittisten mikroprosessorijärjestelmien analysointiin ja arviointiin. Julkaisussa esitetään yleispiirteet arviointimenetelmästä. Arviointimenetelmän työkaluksi koottiin tarkistuslista, jonka toimivuutta testattiin kolmessa case-järjestelmässä. Case-kohteiden tulokset ja menetelmästä saadut kokemukset evaluoitiin ja menetelmän jatkokehitystarpeet määriteltiin. Menetelmän tietokoneavusteista käyttöä demonstroitiin EXCEL-sovelluksena. Yritysten arvion mukaan hankittua tietotaitoa case-järjestelmien analysoinnista ja arvioinnista voidaan käyttää järjestelmien kehittämisessä ja uusien tuotteiden suunnittelussa. Arviointiprosessin toteutus tutkijoiden ja suunnittelijoiden yhteistyönä toimi hyvin tutkituissa case-kohteissa. Menetelmän luotettavuutta voidaan parantaa arviointiperusteita ja turvallisuusluokkien vaatimustasoja tarkentamalla. Menetelmän käyttö edellyttää sitä, että arvioijilla on riittävät tiedot sovelluskohteen toteutusteknologiasta ja tuotteen koko elinkaaresta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages50
ISBN (Print)951-38-4711-X
Publication statusPublished - 1994
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
PublisherVTT
No.1596
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

Fingerprint

electronics

Keywords

  • electronics
  • safety
  • safety engineering
  • accident prevention
  • safety devices
  • control systems
  • evaluation
  • microprocessors
  • computer programming
  • reliability
  • automatic control equipment
  • methods
  • computer systems programs
  • traffic control
  • telecommunication

Cite this

Tiusanen, R., Hietikko, M., & Kivipuro, M. (1994). Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1596
Tiusanen, Risto ; Hietikko, Marita ; Kivipuro, Maarit. / Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 50 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1596).
@book{1dd3d0ad82b24b4d998f2091c21ca0fd,
title = "Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi",
abstract = "Turvallisuuskriittisiss{\"a} kohteissa k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n yh{\"a} useammin mikroprosessoripohjaisia ohjelmoitavia ohjausj{\"a}rjestelmi{\"a}. T{\"a}llaisia kohteita ovat mm. automaattisten tuotanto- ja ty{\"o}koneiden ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}t, prosessiautomaatioj{\"a}rjestelm{\"a}t sek{\"a} liikenteenohjaus- ja tietoliikennej{\"a}rjestelm{\"a}t. Ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}n vikaantuminen voi johtaa vaarallisten tilanteiden syntymiseen, onnettomuuksiin tai jopa ihmishenkien menetykseen. Em. sovellusalueilla k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n hyv{\"a}ksytt{\"a}vilt{\"a} mikroprosessoripohjaisilta ohjausj{\"a}rjestelmilt{\"a} vaaditaan korkeaa luotettavuustasoa ja turvallisuutta. Prosessoriohjauksen turvallisuuden arviointiin on kehitetty menetelmi{\"a} ja menettelytapoja useissa eurooppalaisissa tutkimuslaitoksissa. Ensimm{\"a}iset menetelm{\"a}kuvaukset julkaistiin jo 1980-luvun puoliv{\"a}liss{\"a}. Viel{\"a} ei kuitenkaan ole yleisesti hyv{\"a}ksyttyj{\"a} periaatteita, menetelmi{\"a} ja arviointiperusteita ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden ja k{\"a}ytt{\"o}varmuuden varmistamiseen. Erityisesti ohjelmiston turvallisuuden arviointi ja kelpoistaminen koetaan ongelmaksi. VTT kehitti t{\"a}ss{\"a} hankkeessa yhteisty{\"o}ss{\"a} kolmen suomalaisyrityksen kanssa koneautomaation sovellusalueelle soveltuvan arviointimenetelm{\"a}n ja k{\"a}yt{\"a}nn{\"o}n suunnitteluty{\"o}n apuv{\"a}lineen turvallisuuskriittisten mikroprosessorij{\"a}rjestelmien analysointiin ja arviointiin. Julkaisussa esitet{\"a}{\"a}n yleispiirteet arviointimenetelm{\"a}st{\"a}. Arviointimenetelm{\"a}n ty{\"o}kaluksi koottiin tarkistuslista, jonka toimivuutta testattiin kolmessa case-j{\"a}rjestelm{\"a}ss{\"a}. Case-kohteiden tulokset ja menetelm{\"a}st{\"a} saadut kokemukset evaluoitiin ja menetelm{\"a}n jatkokehitystarpeet m{\"a}{\"a}riteltiin. Menetelm{\"a}n tietokoneavusteista k{\"a}ytt{\"o}{\"a} demonstroitiin EXCEL-sovelluksena. Yritysten arvion mukaan hankittua tietotaitoa case-j{\"a}rjestelmien analysoinnista ja arvioinnista voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} j{\"a}rjestelmien kehitt{\"a}misess{\"a} ja uusien tuotteiden suunnittelussa. Arviointiprosessin toteutus tutkijoiden ja suunnittelijoiden yhteisty{\"o}n{\"a} toimi hyvin tutkituissa case-kohteissa. Menetelm{\"a}n luotettavuutta voidaan parantaa arviointiperusteita ja turvallisuusluokkien vaatimustasoja tarkentamalla. Menetelm{\"a}n k{\"a}ytt{\"o} edellytt{\"a}{\"a} sit{\"a}, ett{\"a} arvioijilla on riitt{\"a}v{\"a}t tiedot sovelluskohteen toteutusteknologiasta ja tuotteen koko elinkaaresta.",
keywords = "electronics, safety, safety engineering, accident prevention, safety devices, control systems, evaluation, microprocessors, computer programming, reliability, automatic control equipment, methods, computer systems programs, traffic control, telecommunication",
author = "Risto Tiusanen and Marita Hietikko and Maarit Kivipuro",
year = "1994",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4711-X",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1596",
address = "Finland",

}

Tiusanen, R, Hietikko, M & Kivipuro, M 1994, Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1596, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi. / Tiusanen, Risto; Hietikko, Marita; Kivipuro, Maarit.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 50 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1596).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi

AU - Tiusanen, Risto

AU - Hietikko, Marita

AU - Kivipuro, Maarit

PY - 1994

Y1 - 1994

N2 - Turvallisuuskriittisissä kohteissa käytetään yhä useammin mikroprosessoripohjaisia ohjelmoitavia ohjausjärjestelmiä. Tällaisia kohteita ovat mm. automaattisten tuotanto- ja työkoneiden ohjausjärjestelmät, prosessiautomaatiojärjestelmät sekä liikenteenohjaus- ja tietoliikennejärjestelmät. Ohjausjärjestelmän vikaantuminen voi johtaa vaarallisten tilanteiden syntymiseen, onnettomuuksiin tai jopa ihmishenkien menetykseen. Em. sovellusalueilla käyttöön hyväksyttäviltä mikroprosessoripohjaisilta ohjausjärjestelmiltä vaaditaan korkeaa luotettavuustasoa ja turvallisuutta. Prosessoriohjauksen turvallisuuden arviointiin on kehitetty menetelmiä ja menettelytapoja useissa eurooppalaisissa tutkimuslaitoksissa. Ensimmäiset menetelmäkuvaukset julkaistiin jo 1980-luvun puolivälissä. Vielä ei kuitenkaan ole yleisesti hyväksyttyjä periaatteita, menetelmiä ja arviointiperusteita ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden ja käyttövarmuuden varmistamiseen. Erityisesti ohjelmiston turvallisuuden arviointi ja kelpoistaminen koetaan ongelmaksi. VTT kehitti tässä hankkeessa yhteistyössä kolmen suomalaisyrityksen kanssa koneautomaation sovellusalueelle soveltuvan arviointimenetelmän ja käytännön suunnittelutyön apuvälineen turvallisuuskriittisten mikroprosessorijärjestelmien analysointiin ja arviointiin. Julkaisussa esitetään yleispiirteet arviointimenetelmästä. Arviointimenetelmän työkaluksi koottiin tarkistuslista, jonka toimivuutta testattiin kolmessa case-järjestelmässä. Case-kohteiden tulokset ja menetelmästä saadut kokemukset evaluoitiin ja menetelmän jatkokehitystarpeet määriteltiin. Menetelmän tietokoneavusteista käyttöä demonstroitiin EXCEL-sovelluksena. Yritysten arvion mukaan hankittua tietotaitoa case-järjestelmien analysoinnista ja arvioinnista voidaan käyttää järjestelmien kehittämisessä ja uusien tuotteiden suunnittelussa. Arviointiprosessin toteutus tutkijoiden ja suunnittelijoiden yhteistyönä toimi hyvin tutkituissa case-kohteissa. Menetelmän luotettavuutta voidaan parantaa arviointiperusteita ja turvallisuusluokkien vaatimustasoja tarkentamalla. Menetelmän käyttö edellyttää sitä, että arvioijilla on riittävät tiedot sovelluskohteen toteutusteknologiasta ja tuotteen koko elinkaaresta.

AB - Turvallisuuskriittisissä kohteissa käytetään yhä useammin mikroprosessoripohjaisia ohjelmoitavia ohjausjärjestelmiä. Tällaisia kohteita ovat mm. automaattisten tuotanto- ja työkoneiden ohjausjärjestelmät, prosessiautomaatiojärjestelmät sekä liikenteenohjaus- ja tietoliikennejärjestelmät. Ohjausjärjestelmän vikaantuminen voi johtaa vaarallisten tilanteiden syntymiseen, onnettomuuksiin tai jopa ihmishenkien menetykseen. Em. sovellusalueilla käyttöön hyväksyttäviltä mikroprosessoripohjaisilta ohjausjärjestelmiltä vaaditaan korkeaa luotettavuustasoa ja turvallisuutta. Prosessoriohjauksen turvallisuuden arviointiin on kehitetty menetelmiä ja menettelytapoja useissa eurooppalaisissa tutkimuslaitoksissa. Ensimmäiset menetelmäkuvaukset julkaistiin jo 1980-luvun puolivälissä. Vielä ei kuitenkaan ole yleisesti hyväksyttyjä periaatteita, menetelmiä ja arviointiperusteita ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden ja käyttövarmuuden varmistamiseen. Erityisesti ohjelmiston turvallisuuden arviointi ja kelpoistaminen koetaan ongelmaksi. VTT kehitti tässä hankkeessa yhteistyössä kolmen suomalaisyrityksen kanssa koneautomaation sovellusalueelle soveltuvan arviointimenetelmän ja käytännön suunnittelutyön apuvälineen turvallisuuskriittisten mikroprosessorijärjestelmien analysointiin ja arviointiin. Julkaisussa esitetään yleispiirteet arviointimenetelmästä. Arviointimenetelmän työkaluksi koottiin tarkistuslista, jonka toimivuutta testattiin kolmessa case-järjestelmässä. Case-kohteiden tulokset ja menetelmästä saadut kokemukset evaluoitiin ja menetelmän jatkokehitystarpeet määriteltiin. Menetelmän tietokoneavusteista käyttöä demonstroitiin EXCEL-sovelluksena. Yritysten arvion mukaan hankittua tietotaitoa case-järjestelmien analysoinnista ja arvioinnista voidaan käyttää järjestelmien kehittämisessä ja uusien tuotteiden suunnittelussa. Arviointiprosessin toteutus tutkijoiden ja suunnittelijoiden yhteistyönä toimi hyvin tutkituissa case-kohteissa. Menetelmän luotettavuutta voidaan parantaa arviointiperusteita ja turvallisuusluokkien vaatimustasoja tarkentamalla. Menetelmän käyttö edellyttää sitä, että arvioijilla on riittävät tiedot sovelluskohteen toteutusteknologiasta ja tuotteen koko elinkaaresta.

KW - electronics

KW - safety

KW - safety engineering

KW - accident prevention

KW - safety devices

KW - control systems

KW - evaluation

KW - microprocessors

KW - computer programming

KW - reliability

KW - automatic control equipment

KW - methods

KW - computer systems programs

KW - traffic control

KW - telecommunication

M3 - Report

SN - 951-38-4711-X

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Tiusanen R, Hietikko M, Kivipuro M. Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 50 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1596).