Projekt na rzecz obronności i bezpieczeństwa Państwa nr DOB-SZAFIR/11/A/015/01/2020, pt. „Odczyt i zabezpieczanie danych w elektronicznych licznikach pojazdów”, realizowany w ramach Konkursu 1/SZAFIR/2020 ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Odczyt i zabezpieczanie danych w elektronicznych licznikach pojazdów
Fot. 1 Skład konsorcjum
Projekt jest realizowany przez konsorcjum w składzie:
- Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej (Lider konsorcjum),
- firmę TOMSAD Tomasz Sadowski.
Kierownik projektu: dr inż. Krzysztof Więcławski.
Okres realizacji od 29 grudnia 2020 do 28 kwietnia 2023 r.
Całkowity koszt realizacji projektu zaplanowano w wysokości 3 923 085,00zł, w tym koszty kwalifikowalne 3 189 500,00 zł.
Realizacja projektu polegała na zaprojektowaniu i zbudowaniu urządzenia wraz z oprogramowaniem służącym do kontroli ewentualnej ingerencji w przebieg główny pojazdu oraz wykryciu ingerencji w jego systemy elektroniczne. Projektowane urządzenie będzie komunikowało się z układem elektronicznym pojazdu poprzez złącze OBDII oraz urządzenie końcowe w postaci iPhone/iPad wykorzystując komunikację Bluetooth.
Harmonogram realizacji projektu zakładał m.in.:
- opracowanie i budowę prototypu interfejsu służącego do pobierania informacji ze sterowników pojazdów dotyczących jego przebiegu oraz numeru identyfikacyjnego VIN,
- opracowanie oprogramowania umożliwiającego komunikację z pojazdem oraz oprogramowania, dzięki któremu będzie można wykryć ingerencję w przebieg główny oraz przeprowadzone modyfikacje w jego elektronicznych sterownikach,
- opracowanie aplikacji pozwalającej na zabezpieczenie pobranych danych do celów procesowych,
- opracowanie struktury pobieranych danych zawierającej:
- przebieg pojazdu,
- dokonane modyfikacje danych,
- rozpoznanie narzędzia, którym dokonano modyfikacji,
- datę przeprowadzenia modyfikacji,
- charakterystyki użytkowania pojazdu (tryb jazdy),
- dane dotyczące zapisów o kolizji lub wypadku,
- historii pojazdu odczytywanej z modułów innych niż sterownik silnika, a dotyczących norm spalin,
- danych dotyczących filtrów DPF oraz układów mających na celu ochronę przed zanieczyszczeniem środowiska.
Celem nadrzędnym i docelowym, dla którego podjęto się realizacji projektu było udzielenie wsparcia takim instytucjom jak Policja, Straż Graniczna, Stacje Kontroli Pojazdów, które w swoich kompetencjach mają wykrywanie i zwalczanie nieuprawnionych ingerencji w oznaczenia identyfikacyjne pojazdów, zmiany ich przebiegów, a także omijanie urządzeń dbających o ochronę środowiska.
Gestorem opracowywanego urządzenia (rozwiązania) jest Skarb Państwa reprezentowany przez Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji.
Fot. 2 Schemat projektowanego Modułu Kontrolno-Diagnostycznego (MK-D) do odczytu danych poprzez złącze OBD2.
Fot. 3 Schemat obwodu drukowanego Modułu Kontrolno-Diagnostycznego (MK-D).
Fot. 4 Proces odczytu danych z ramki zamrożonej w elektronicznym układzie samochodowym.
Fot. 5 Prace nad odczytem danych z elektronicznych układów samochodowych.
Fot. 6 Model 3D CAD Modułu Kontrolno-Diagnostycznego (MK-D).
Fot. 7 Model obudowy Modułu Kontrolno-Diagnostycznego (MK-D).
Fot. 8 Od lewej: instrukcja krok po kroku wykorzystania platformy Apple do łączenia się z Modułem Kontrolno-Diagnostycznym. Powyższy sposób zapewnia bezpieczeństwo odczytanych danych diagnostycznych.
Fot. 9 Telefon iPhone jako urządzenie końcowe służące do wyświetlania odczytanych danych z wykorzystaniem Modułu Kontrolno-Diagnostycznego (MK-D).
Fot. 10 Prezentacja możliwości Modułu Kontrolno-Diagnostycznego (MK-D) podczas warsztatów szkoleniowych dla Europejskiej Agencji Straży Granicznej i Przybrzeżnej – FRONTEX.
W wyniku realizacji projektu powstały następujące prace wykonane przez studentów:
Prace magisterskie i inżynierskie:
- „Symulator sieci multipleksowej samochodu” Dawid Osiał, promotor: dr inż. Krzysztof Więcławski – 2022.
- „Analiza danych zapisanych w sterowniku po kolizji pojazdu” Krystian Pazyrski,
promotor: dr inż. Krzysztof Więcławski – 2022. - „Pobór i analiza danych EDR, zapisanych w elektronicznych modułach pojazdów” Marcin Dubaj, promotor: dr inż. Krzysztof Więcławski – 2022.
- ”Wykorzystanie danych telemetrycznych w zarządzaniu flotą pojazdów” Michał Krzysztofek, promotor: dr inż. Krzysztof Więcławski – 2022.
- „ Automatyczny system diagnostyczny wtryskiwaczy paliwowych ZI” Maja Antkowiak.
promotor: dr inż. Krzysztof Więcławski – 2022.
Prace przejściowe:
- „Protokoły komunikacji bezprzewodowej w pojazdach, Wi-Fi, Bluetooth, 5G”, Marcin Zieliński. promotor: dr inż. Krzysztof Więcławski – 2022.
- „Pobieranie i analiza danych za pomocą OBDII” Kijowski Kacper, promotor: dr inż. Krzysztof Więcławski – 2022.
Ponadto w ramach promocji projektu wyniku prowadzonych badań były prezentowane na:
- spotkaniu dedykowanemu zwalczaniu przestępczości samochodowej organizowanym przez unijną agencję FRONTEX, Warszawa, 7 lipiec 2021 r., referat:
- „Odczyt oznaczeń identyfikacyjnych pojazdów VIN z elektronicznych podzespołów samochodowych” dr inż. Krzysztof Więcławski, dr hab. inż. Jędrzej Mączak, prof. ucz.,
- konferencji „7th International Congress On Technical Diagnostics” 14th – 16th September 2022, Radom – POLAND, w ramach której zaprezentowano następujące referaty:
- „Analysis of the download metod and structure of information stored in the electronic modules of vehicles”, autorzy: mgr inż. Piotr Miś, dr inż. Krzysztof Szczurowski, dr inż. Krzysztof Więcławski, dr hab. inż. Jędrzej Mączak, prof. ucz.,
- „Identification of waveforms of electric actuators managed by vehicle controllers”, autorzy: inż. Maja Antkowiak, dr inż. Krzysztof Więcławski,
- „Fault tolerant control of the injection system”, autorzy: mgr inż. Adrian Połaniecki, dr inż. Krzysztof Więcławski, dr inż. Krzysztof Szczurowski, dr hab. inż. Jędrzej Mączak, prof. ucz.,
- „Data exchange in vehicles in terms of cybersecurity”,autorzy: dr hab. inż. Jędrzej Mączak, prof. ucz., dr inż. Krzysztof Więcławski, dr inż. Krzysztof Szczurowski, mgr inż. Rafał Matysiak,
- publikacje w książce pokonferencyjnej: Book of abstracts: ISBN 978-93-7351-950-3.
- targach Nowa Sigma 2022 Łódź, 26-27 marzec 2022.
- XLVIII Ogólnopolskie Sympozjum DIAGNOSTYKA MASZYN 27 luty – 2 marca 2022, Wisła,
referat: „Analiza protokołów komunikacji z elektronicznymi modułami pojazdów” dr inż. Krzysztof Więcławski, dr inż. Krzysztof Szczurowski, dr hab. inż. Jędrzej Mączak, prof. ucz., mgr inż. Adrian Połaniecki.
- XIX International Technical Systems Degradation Conference, Liptovski Mikulas, 14.12-16.12.2022, referaty:
- „IOT and 5G as a new era of technology and threats in automotive applications”–dr inż Krzysztof Więcławski, mgr inż. Rafał Matysiak, dr inż. Krzysztof Szczurowski, dr inż. Jędrzej Mączak, prof. ucz., prof. dr hab. Tomasz Figlus,
- „Analysis of data stored in electronic vehicle modules”– dr inż. Krzysztof Więcławski, Tomasz Sadowski, dr hab. inż. Jędrzej Mączak, prof. ucz., dr inż. Krzysztof Szczurowski, mgr inż. Wojciech Ceglarski, mgr inż. Krzysztof Ćwik,
- „Algorithm as a tool for injector’s diagnostics”–inż. Maja Antkowiak, dr inż. Krzysztof Więcławski, dr hab. inż. Jędrzej Mączak prof. ucz., dr inż. Krzysztof Szczurowski, prof. dr hab. inż. Tomasz Figlus.
- Warsztaty Kryminalistyczne Biegłych z zakresu Badań Mechanoskopijnych 19 – 21.10.2022, organizator: Wydział Badań Broni, Mechanoskopii i Wypadków Drogowych CLKP.
Na zakończenie realizacji projektu, planowane jest zaprezentowanie w pełni już funkcjonalnego prototypu urządzenia podczas II Międzynarodowych Targów POLSECURE 2023 w dniach 25-27.04.2023 roku w Kielcach.
W związku z realizacją projektu dotychczas ukazały się następujące publikacje:
-
- MDPI Sensors 2022, 22, 6735:„Method of Fuel Injector Diagnosis Based on Analysis of Current Quantities”, autorzy: dr inż. Krzysztof Więcławski, dr inż. Krzysztof Szczurowski, dr hab. inż. Jędrzej Mączak, Prof. Ucz., prof. dr hab. inż. Tomasz Figlus. https://doi.org/10.3390/s22186735.Publikacja 6.09.2022 r.
- MDPISensors 2022, 22, 7945: „Recognizing Significant Components of Electrical Waveforms of Actuators Operated by Vehicle Controllers”, autorzy: dr inż. Krzysztof Więcławski, inż. Maja Antkowiak, prof. dr hab. inż. Tomasz Figlus https://doi.org/10.3390/s22207945 Publikacja: 18.10.2022 r.
Uzyskane w ramach projektu wyniki badań są również wykorzystywane w edukacji, ramach zajęć dla studentów studiów inżynierskich, prowadzonych na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej o następujących specjalnościach:
- Systemy informatyczne Pojazdów,
- Komputerowe Systemy w Mechatronice,
- Wprowadzenie do Mechatroniki,
- Naprawy Mechatronicznych Systemów Pojazdów,
- Diagnostyka Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych,
- Mechatroniczne Systemy Sensoryczne i Wykonawcze,
- Laboratorium Mechatroniki Pojazdów,
- Repairs of Mechatronic Vehicle Systems,
- Dignostics of Electric and Hybrid Vehicles,
- Diagnostics of Mechatronic Systems,