Passagiers digitaal doorlichten op afstand
Nuria Llombart werkt aan de nieuwste technieken voor luchthavenbeveiliging. Op afstand gecontroleerd worden op verborgen voorwerpen, nog voordat je de scanner in gaat. Dat is de toekomst.
Hoe licht je mensen op zo'n grote afstand door?
“Het lijkt op wat er nu in de bodyscanners op Schiphol gebeurt, maar dan op grotere afstand. Vergelijk het met de werking van een radar: met een antenne worden er radiogolven op een persoon geschenen. Ze worden doorgelaten door kleding, maar weerkaatst door het lichaam. Door de weerkaatste golven op te vangen vorm je een beeld van het lichaam en de objecten die op het lichaam, onder de kleding worden gedragen. Die straling is overigens ongevaarlijk, die vraag krijg ik vaak.”
Wat kun je allemaal zien? En denken jullie ook aan de privacy van mensen?
“Je ziet weerspiegelingen van verschillende lagen kleding, met daaronder het lichaam. Alleen naar de reflecterende golven kijken is overigens niet genoeg. Het systeem meet eigenlijk de tijd dat het duurt voordat de signalen terugkeren bij de antenne. Zo krijg je een driedimensionaal plaatje. Als je dat eenmaal hebt, kun je met een algoritme objecten proberen te ontdekken die niet bij het lichaam horen.
Wat betreft privacy roept het natuurlijk vragen op, als je door de kleding van mensen gaat kijken. Die discussie was er ook bij de invoer van de bodyscanners op Schiphol. Om dit te ondervangen mag het systeem geen afbeeldingen laten zien aan beveiligingsmensen. Het systeem moet de beelden zelf interpreteren en doorgeven als er een verdacht object wordt gevonden. Dat levert uitdagingen op. Ook de bodyscanners op Schiphol zijn in die zin nog zeker niet perfect.”
Geeft het gereflecteerde signaal ook informatie over het soort materiaal?
“In theorie is het mogelijk om materialen aan de hand van gereflecteerde straling te identificeren. Die reflectie is afhankelijk van zowel de vorm als de elektrische eigenschappen van het materiaal. Voor een vlak oppervlak, met een voorspelbare weerkaatsing, is het relatief makkelijk om die materiaaleigenschappen te bepalen. Bij een scan op een vliegveld heb je eigenlijk nooit te maken met een perfect vlak oppervlak. De objecten die je scant, zijn onvoorspelbaar en chaotisch. Dat levert ook een chaotisch signaal op, waar je geen materiaaleigenschappen meer uit kunt halen.
We kijken of we nu een systeem kunnen ontwikkelen dat met behulp van straling van hogere frequenties en een grote bandbreedte zowel de vorm als de materiaaleigenschappen van een object bepaalt. De strategie is eerst de vorm van een object bepalen om zo te voorspellen hoe het object de radiogolven verstrooit. Als je dat deel uit de reflectie kunt halen, kun je achterhalen wat de materiaaleigenschappen zijn.”
Worden de huidige passagierscontroles vervangen door een systeem dat op afstand werkt?
“Waarschijnlijk niet. Als je passagiers toelaat in een vliegtuig, wil je dat ze honderd procent zijn gecontroleerd. Je wilt die scans daarom zo goed als mogelijk uitvoeren. De kans dat je iets mist bij een lopend persoon op afstand is te groot. Maar ik zie wel meerwaarde voor dit systeem. Je kunt al willekeurige checks uitvoeren in de ontvangsthal. Verder zou je kunnen denken aan controles op straat in oorlogsgebieden waar de kans op aanslagen groot is.”
Hoe lang duur het voordat zo'n systeem op de markt is?
“We gaan het systeem volgend jaar testen op een luchthaven, maar het kan nog jaren duren voordat zoiets echt op de markt is. De snelheid waarmee dat gebeurt, ligt overigens niet in de handen van een onderzoeker. Wij staan helemaal aan het begin van het proces en de ontwikkeling tot een product is altijd afhankelijk van een bedrijf dat een investering doet. Als dat gebeurt, kan het binnen enkele jaren op de markt zijn. De beveiligingsmarkt is overigens niet vreselijk groot en ontwikkelingen gaan niet zo snel als bijvoorbeeld de smartphone-industrie.”
Je werkt niet alleen aan beveiligingssytemen?
“Nee, eigenlijk loopt het ontwikkelen van nieuwe antennesystemen als een rode draad door mijn onderzoek. Dat kunnen antennes zijn voor beveiligingssystemen, maar ook voor draadloze communicatie. Of voor radiotelescopen die naar de achtergrondstraling in het heelal luisteren. Ruimtevaart heeft altijd een belangrijke rol gehad in mijn onderzoek.”
Hoe ben je in dit vakgebied terecht gekomen?
“Omdat ik goed was in wiskunde en natuurkunde, ben ik in Valencia elektrotechniek gaan studeren. Ik wist nog niet goed wat ik wilde worden, maar ik wist dat deze studie in ieder geval goede kansen op werk biedt. Vanaf mijn promotie bij TNO in Den Haag ben ik veel met antennes gaan werken. Het leuke daaraan vind ik dat er veel natuurkunde in zit, je bent niet alleen maar elektronica aan het ontwerpen.”
Ik zie hier maar weinig vrouwen.
“Klopt, er werken weinig vrouwen op de afdeling. Soms geef ik college aan een zaal van bijna honderd studenten en dan zit er misschien maar één meisje in de banken. Ik zou dat graag zien veranderen, maar je kunt niemand dwingen. Ik heb een jonge dochter en wil dat ze vrij is om te kiezen wat ze wil. Als ze goed is in natuurkunde, moet ze zeker deze kant op! Misschien helpt het dat haar vader ook een fysicus is. Het gaat aan de keukentafel vaak over natuurkunde.”
Nuria Llombart |
Het verwerken en beveiligen van het sterk groeiende aantal passagiers op Schiphol is een enorme klus, die niet altijd vlekkeloos verloopt. De afgelopen maanden was de luchthaven (63,6 miljoen passagiers in 2016) verschillende keren in het nieuws vanwege de drukte. In de meest extreme gevallen misten mensen hun vlucht doordat ze niet op tijd konden boarden. Een van de bottlenecks is de beveiliging waar iedereen doorheen moet."Je kunt al willekeurige checks uitvoeren in de ontvangsthal"
Tekst: Roel van der Heijden | Foto: Mark Prins | maart 2017