Ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden arviointi

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

Risto Tiusanen, Marita Hietikko, Maarit Kivipuro

    Research output: Book/ReportReport

    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

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number1596
    ISSN1235-0605

    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/ReportReport

    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).