Proceedings of the 2nd Annual SMACC Research Seminar 2017

The Annual SMACC Research Seminar is a forum for researchers from VTT Technical Research Centre of Finland Ltd, Tampere University of Technology (TUT) and industry to present their research in the area of smart machines and manufacturing. The 2nd seminar is held in 7th of November 2017 in Tampere, Finland. The objective of the seminar is to publish results of the research to wider audiences and to offer researchers a forum to discuss their research and to find common research interests and new research ideas. Smart Machines and Manufacturing Competence Centre - SMACC is joint strategic alliance of VTT Ltd and TUT in the area of intelligent machines and manufacturing. SMACC offers unique services for SME`s in the field of machinery and manufacturing - key features are rapid solutions, cutting-edge research expertise and extensive partnership networks. SMACC is promoting digitalization in mechanical engineering and making scientific research with domestic and international partners in several different topics (www.smacc.fi)

Intelligent IoT and Dynamic Network Semantic Maps for more Trustworthy Systems

As technology evolves, the Internet of Things (IoT) concept is gaining importance for constituting a foundation to reach optimum connectivity between people and things. For this to happen and to allow easier integration of sensors and other devices in these technologic environments (or networks), the configuration is a key process, promoting interoperability between heterogeneous devices and providing strategies and processes to enhance the network capabilities. The optimization of this important process of creating a truly dynamic network must be based on models that provide a standardization of communication patterns, protocols and technologies between the sensors. Despite standing as a major tendency today, many obstacles still arise when implementing an intelligent dynamic network. Existing models are not as widely adopted as expected and semantics are often not properly represented, hence resulting in complex and unsuitable configuration time. Thus, this work aims to understand the ideal models and ontologies to achieve proper architectures and semantic maps, which allow management and redundancy based on the information of the whole network, without compromising performance, and to develop a competent configuration of sensors to integrate in a contemporary industrial typical dynamic network

Modeling of Advanced Threat Actors: Characterization, Categorization and Detection

Tesis por compendio[ES] La información y los sistemas que la tratan son un activo a proteger para personas, organizaciones e incluso países enteros. Nuestra dependencia en las tecnologías de la información es cada día mayor, por lo que su seguridad es clave para nuestro bienestar. Los beneficios que estas tecnologías nos proporcionan son incuestionables, pero su uso también introduce riesgos que ligados a nuestra creciente dependencia de las mismas es necesario mitigar. Los actores hostiles avanzados se categorizan principalmente en grupos criminales que buscan un beneficio económico y en países cuyo objetivo es obtener superioridad en ámbitos estratégicos como el comercial o el militar. Estos actores explotan las tecnologías, y en particular el ciberespacio, para lograr sus objetivos. La presente tesis doctoral realiza aportaciones significativas a la caracterización de los actores hostiles avanzados y a la detección de sus actividades. El análisis de sus características es básico no sólo para conocer a estos actores y sus operaciones, sino para facilitar el despliegue de contramedidas que incrementen nuestra seguridad. La detección de dichas operaciones es el primer paso necesario para neutralizarlas, y por tanto para minimizar su impacto. En el ámbito de la caracterización, este trabajo profundiza en el análisis de las tácticas y técnicas de los actores. Dicho análisis siempre es necesario para una correcta detección de las actividades hostiles en el ciberespacio, pero en el caso de los actores avanzados, desde grupos criminales hasta estados, es obligatorio: sus actividades son sigilosas, ya que el éxito de las mismas se basa, en la mayor parte de casos, en no ser detectados por la víctima. En el ámbito de la detección, este trabajo identifica y justifica los requisitos clave para poder establecer una capacidad adecuada frente a los actores hostiles avanzados. Adicionalmente, proporciona las tácticas que deben ser implementadas en los Centros de Operaciones de Seguridad para optimizar sus capacidades de detección y respuesta. Debemos destacar que estas tácticas, estructuradas en forma de kill-chain, permiten no sólo dicha optimización, sino también una aproximación homogénea y estructurada común para todos los centros defensivos. En mi opinión, una de las bases de mi trabajo debe ser la aplicabilidad de los resultados. Por este motivo, el análisis de tácticas y técnicas de los actores de la amenaza está alineado con el principal marco de trabajo público para dicho análisis, MITRE ATT&CK. Los resultados y propuestas de esta investigación pueden ser directamente incluidos en dicho marco, mejorando así la caracterización de los actores hostiles y de sus actividades en el ciberespacio. Adicionalmente, las propuestas para mejorar la detección de dichas actividades son de aplicación directa tanto en los Centros de Operaciones de Seguridad actuales como en las tecnologías de detección más comunes en la industria. De esta forma, este trabajo mejora de forma significativa las capacidades de análisis y detección actuales, y por tanto mejora a su vez la neutralización de operaciones hostiles. Estas capacidades incrementan la seguridad global de todo tipo de organizaciones y, en definitiva, de nuestra sociedad.[CA] La informació i els sistemas que la tracten són un actiu a protegir per a persones, organitzacions i fins i tot països sencers. La nostra dependència en les tecnologies de la informació es cada dia major, i per aixó la nostra seguretat és clau per al nostre benestar. Els beneficis que aquestes tecnologies ens proporcionen són inqüestionables, però el seu ús també introdueix riscos que, lligats a la nostra creixent dependència de les mateixes és necessari mitigar. Els actors hostils avançats es categoritzen principalment en grups criminals que busquen un benefici econòmic i en països el objectiu dels quals és obtindre superioritat en àmbits estratègics, com ara el comercial o el militar. Aquests actors exploten les tecnologies, i en particular el ciberespai, per a aconseguir els seus objectius. La present tesi doctoral realitza aportacions significatives a la caracterització dels actors hostils avançats i a la detecció de les seves activitats. L'anàlisi de les seves característiques és bàsic no solament per a conéixer a aquests actors i les seves operacions, sinó per a facilitar el desplegament de contramesures que incrementen la nostra seguretat. La detección de aquestes operacions és el primer pas necessari per a netralitzar-les, i per tant, per a minimitzar el seu impacte. En l'àmbit de la caracterització, aquest treball aprofundeix en l'anàlisi de lestàctiques i tècniques dels actors. Aquesta anàlisi sempre és necessària per a una correcta detecció de les activitats hostils en el ciberespai, però en el cas dels actors avançats, des de grups criminals fins a estats, és obligatòria: les seves activitats són sigiloses, ja que l'éxit de les mateixes es basa, en la major part de casos, en no ser detectats per la víctima. En l'àmbit de la detecció, aquest treball identifica i justifica els requisits clau per a poder establir una capacitat adequada front als actors hostils avançats. Adicionalment, proporciona les tàctiques que han de ser implementades en els Centres d'Operacions de Seguretat per a optimitzar les seves capacitats de detecció i resposta. Hem de destacar que aquestes tàctiques, estructurades en forma de kill-chain, permiteixen no només aquesta optimització, sinò tambié una aproximació homogènia i estructurada comú per a tots els centres defensius. En la meva opinio, una de les bases del meu treball ha de ser l'aplicabilitat dels resultats. Per això, l'anàlisi de táctiques i tècniques dels actors de l'amenaça està alineada amb el principal marc públic de treball per a aquesta anàlisi, MITRE ATT&CK. Els resultats i propostes d'aquesta investigació poden ser directament inclosos en aquest marc, millorant així la caracterització dels actors hostils i les seves activitats en el ciberespai. Addicionalment, les propostes per a millorar la detecció d'aquestes activitats són d'aplicació directa tant als Centres d'Operacions de Seguretat actuals com en les tecnologies de detecció més comuns de la industria. D'aquesta forma, aquest treball millora de forma significativa les capacitats d'anàlisi i detecció actuals, i per tant millora alhora la neutralització d'operacions hostils. Aquestes capacitats incrementen la seguretat global de tot tipus d'organitzacions i, en definitiva, de la nostra societat.[EN] Information and its related technologies are a critical asset to protect for people, organizations and even whole countries. Our dependency on information technologies increases every day, so their security is a key issue for our wellness. The benefits that information technologies provide are questionless, but their usage also presents risks that, linked to our growing dependency on technologies, we must mitigate. Advanced threat actors are mainly categorized in criminal gangs, with an economic goal, and countries, whose goal is to gain superiority in strategic affairs such as commercial or military ones. These actors exploit technologies, particularly cyberspace, to achieve their goals. This PhD Thesis significantly contributes to advanced threat actors' categorization and to the detection of their hostile activities. The analysis of their features is a must not only to know better these actors and their operations, but also to ease the deployment of countermeasures that increase our security. The detection of these operations is a mandatory first step to neutralize them, so to minimize their impact. Regarding characterization, this work delves into the analysis of advanced threat actors' tactics and techniques. This analysis is always required for an accurate detection of hostile activities in cyberspace, but in the particular case of advances threat actors, from criminal gangs to nation-states, it is mandatory: their activities are stealthy, as their success in most cases relies on not being detected by the target. Regarding detection, this work identifies and justifies the key requirements to establish an accurate response capability to face advanced threat actors. In addition, this work defines the tactics to be deployed in Security Operations Centers to optimize their detection and response capabilities. It is important to highlight that these tactics, with a kill-chain arrangement, allow not only this optimization, but particularly a homogeneous and structured approach, common to all defensive centers. In my opinion, one of the main bases of my work must be the applicability of its results. For this reason, the analysis of threat actors' tactics and techniques is aligned with the main public framework for this analysis, MITRE ATT&CK. The results and proposals from this research can be directly included in this framework, improving the threat actors' characterization, as well as their cyberspace activities' one. In addition, the proposals to improve these activities' detection are directly applicable both in current Security Operations Centers and in common industry technologies. In this way, I consider that this work significantly improves current analysis and detection capabilities, and at the same time it improves hostile operations' neutralization. These capabilities increase global security for all kind of organizations and, definitely, for our whole society.Villalón Huerta, A. (2023). Modeling of Advanced Threat Actors: Characterization, Categorization and Detection [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193855Compendi

Holistic security 4.0

The future computer climate will represent an ever more aligned world of integrating technologies, affecting consumer, business and industry sectors. The vision was first outlined in the Industry 4.0 conception. The elements which comprise smart systems or embedded devices have been investigated to determine the technological climate. The emerging technologies revolve around core concepts, and specifically in this project, the uses of Internet of Things (IoT), Industrial Internet of Things (IIoT) and Internet of Everything (IoE). The application of bare metal and logical technology qualities are put under the microscope to provide an effective blue print of the technological field. The systems and governance surrounding smart systems are also examined. Such an approach helps to explain the beneficial or negative elements of smart devices. Consequently, this ensures a comprehensive review of standards, laws, policy and guidance to enable security and cybersecurity of the 4.0 systems

Robotix-Academy Conference for Industrial Robotics (RACIR) 2019

Robotix-Academy Conference for Industrial Robotics (RACIR) is held in University of Liège, Belgium, during June 05, 2019. The topics concerned by RACIR are: robot design, robot kinematics/dynamics/control, system integration, sensor/ actuator networks, distributed and cloud robotics, bio-inspired systems, service robots, robotics in automation, biomedical applications, autonomous vehicles (land, sea and air), robot perception, manipulation with multi-finger hands, micro/nano systems, sensor information, robot vision, multimodal interface and human-robot interaction.

IoT Applications Computing

The evolution of emerging and innovative technologies based on Industry 4.0 concepts are transforming society and industry into a fully digitized and networked globe. Sensing, communications, and computing embedded with ambient intelligence are at the heart of the Internet of Things (IoT), the Industrial Internet of Things (IIoT), and Industry 4.0 technologies with expanding applications in manufacturing, transportation, health, building automation, agriculture, and the environment. It is expected that the emerging technology clusters of ambient intelligence computing will not only transform modern industry but also advance societal health and wellness, as well as and make the environment more sustainable. This book uses an interdisciplinary approach to explain the complex issue of scientific and technological innovations largely based on intelligent computing

System Architectures for Cooperative Teams of Unmanned Aerial Vehicles Interacting Physically with the Environment

Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have become quite a useful tool for a wide range of applications, from inspection & maintenance to search & rescue, among others. The capabilities of a single UAV can be extended or complemented by the deployment of more UAVs, so multi-UAV cooperative teams are becoming a trend. In that case, as di erent autopilots, heterogeneous platforms, and application-dependent software components have to be integrated, multi-UAV system architectures that are fexible and can adapt to the team's needs are required. In this thesis, we develop system architectures for cooperative teams of UAVs, paying special attention to applications that require physical interaction with the environment, which is typically unstructured. First, we implement some layers to abstract the high-level components from the hardware speci cs. Then we propose increasingly advanced architectures, from a single-UAV hierarchical navigation architecture to an architecture for a cooperative team of heterogeneous UAVs. All this work has been thoroughly tested in both simulation and eld experiments in di erent challenging scenarios through research projects and robotics competitions. Most of the applications required physical interaction with the environment, mainly in unstructured outdoors scenarios. All the know-how and lessons learned throughout the process are shared in this thesis, and all relevant code is publicly available.Los vehículos aéreos no tripulados (UAVs, del inglés Unmanned Aerial Vehicles) se han convertido en herramientas muy valiosas para un amplio espectro de aplicaciones, como inspección y mantenimiento, u operaciones de rescate, entre otras. Las capacidades de un único UAV pueden verse extendidas o complementadas al utilizar varios de estos vehículos simultáneamente, por lo que la tendencia actual es el uso de equipos cooperativos con múltiples UAVs. Para ello, es fundamental la integración de diferentes autopilotos, plataformas heterogéneas, y componentes software -que dependen de la aplicación-, por lo que se requieren arquitecturas multi-UAV que sean flexibles y adaptables a las necesidades del equipo. En esta tesis, se desarrollan arquitecturas para equipos cooperativos de UAVs, prestando una especial atención a aplicaciones que requieran de interacción física con el entorno, cuya naturaleza es típicamente no estructurada. Primero se proponen capas para abstraer a los componentes de alto nivel de las particularidades del hardware. Luego se desarrollan arquitecturas cada vez más avanzadas, desde una arquitectura de navegación para un único UAV, hasta una para un equipo cooperativo de UAVs heterogéneos. Todo el trabajo ha sido minuciosamente probado, tanto en simulación como en experimentos reales, en diferentes y complejos escenarios motivados por proyectos de investigación y competiciones de robótica. En la mayoría de las aplicaciones se requería de interacción física con el entorno, que es normalmente un escenario en exteriores no estructurado. A lo largo de la tesis, se comparten todo el conocimiento adquirido y las lecciones aprendidas en el proceso, y el código relevante está publicado como open-source

Worker-robot cooperation and integration into the manufacturing workcell via the holonic control architecture

Cooperative manufacturing is a new field of research, which addresses new challenges beyond the physical safety of the worker. Those new challenges appear due to the need to connect the worker and the cobot from the informatics point of view in one cooperative workcell. This requires developing an appropriate manufacturing control system, which fits the nature of both the worker and the cobot. Furthermore, the manufacturing control system must be able to understand the production variations, to guide the cooperation between worker and the cobot and adapt with the production variations.Die kooperative Fertigung ist ein neues Forschungsgebiet, das sich neuen Herausforderungen stellt. Diese neuen Herausforderungen ergeben sich aus der Notwendigkeit, den Arbeiter und den Cobot aus der Sicht der Informatik in einem kooperativen Arbeitsplatz zu verbinden. Dies erfordert die Entwicklung eines geeigneten Produktionskontrollsystems, das sowohl der Natur des Arbeiters als auch der des Cobots entspricht. Darüber hinaus muss die Fertigungssteuerung in der Lage sein, die Produktionsschwankungen zu verstehen, um die Zusammenarbeit zwischen Arbeiter und Cobot zu steuern