Hai, Habr. Di bawah judul pathos ini, saya ingin berbicara tentang apa "ilmu teknik" itu, apa tugas utama seorang insinyur, dan apa yang terjadi jika dia tidak bisa mengatasinya - bagi saya topik ini menjadi semakin relevan belakangan ini, sementara Saya tidak melihat diskusi publiknya.
Ini membawa saya ke sebuah cerita yang pecah (dengan partisipasi aktif saya) selama akhir pekan dengan "antarmuka saraf" dari
Bitronics Lab - kit pelatihan anak-anak untuk menghilangkan EEG dan aktivitas otot, yang setelah diperiksa lebih dekat ternyata tidak aman untuk digunakan karena ketidakpatuhan oleh produsen persyaratan dasar. untuk keamanan peralatan medis listrik.
Kisah ini sangat terbuka karena menunjukkan bagaimana, seiring dengan meningkatnya kompleksitas, sistem yang terdiri dari komponen yang tampaknya aman bagi penulisnya menjadi berbahaya - apalagi, dengan contoh sistem rumah tangga dan intuitif yang sederhana, daripada reaktor atom atau jet liner yang disukai orang. Ambil contoh penulis buku seperti
Bencana Mengundang favorit saya sebagai contoh.
Selain itu, di satu sisi, cerita ini memiliki akhir yang bahagia (produsen dengan cepat mengenali masalahnya dan sekarang sedang mengerjakan solusinya), dan di sisi lain, ia telah mengungkapkan kedalaman yang banyak orang tidak curigai, menjadi sejarah sejarah teknologi tentang orang.
Jadi, sebuah perusahaan Rusia terhormat yang memiliki banyak mitra yang sama-sama dihormati membuat mahal, tetapi dalam permintaan, peralatan pelatihan modern, menggunakan komponen yang teruji waktu dan dianggap benar-benar aman - Arduino, sensor, komputer pribadi.
Tampaknya apa yang salah?
Jika Anda menonton
video pelatihan Bitronics (situs ini karena alasan tertentu mengatasinya alih-alih deskripsi kit), maka paket pengiriman akan lebih dari jelas - ini adalah papan Arduino Uno biasa, papan antarmuka analog untuk sensor EKG, beberapa elektroda yang menempel pada kulit, yah kabel, papan tempat memotong roti dan barang sepele lainnya. Seluruh sistem terhubung ke port USB komputer. Salah satu elektroda dalam contoh, dari mana screenshot diambil di bawah ini, dilekatkan ke kulit kepala tepat di belakang telinga.
Masalah pertama yang tidak diperhitungkan oleh penulis kit dimulai dengan fakta bahwa persyaratan keselamatan listrik yang lebih tinggi dibebankan pada peralatan medis - dan disajikan karena suatu alasan. Faktanya adalah bahwa dalam kebanyakan kasus domestik, sengatan listrik tidak membahayakan korban, karena seseorang secara naluriah menarik tangannya, memutus rantai - kematian terutama terjadi ketika seseorang meraih sirkuit konduktif dengan cukup baik sehingga tubuh tidak menyentak. memungkinkan dia untuk melepaskan diri dari itu, dan dia tidak dapat melepaskan lengannya, karena otot-otot lengan lumpuh oleh arus yang mengalir melalui mereka (jika arus melebihi ambang rilis yang disebut, nilainya cukup kecil, hanya beberapa miliamp).
Masalah dengan peralatan medis adalah bahwa dalam kebanyakan kasus elektroda
dipasang pada pasien sehingga ia, pada prinsipnya, tidak dapat dibebaskan dari mereka dengan gerakan refleks - misalnya, dalam kasus pengangkatan EEG atau EKG, mereka dilem pada kulit. Selain itu, untuk pengukuran, diperlukan kontak elektroda dengan kulit berkualitas tinggi, oleh karena itu, gel khusus sering digunakan, yang meningkatkan kontak ini. Akhirnya, elektroda dapat ditempatkan di titik-titik yang bahkan lebih tidak menyenangkan dari sudut pandang sengatan listrik daripada dalam situasi sehari-hari - di dada di wilayah jantung, di kepala, dan sebagainya.
Dalam situasi seperti itu, arus mulai dari 1 mA, dan kadang-kadang bahkan kurang, menjadi berbahaya, yang dalam kehidupan sehari-hari akan menyebabkan maksimal sedikit sensasi yang tidak menyenangkan. Selain itu, karena potensi non-nol dapat hadir pada elektroda selama operasi, seseorang dapat memperoleh sengatan listrik bahkan dengan peralatan yang berfungsi penuh, misalnya, jika ia mengambil benda yang diarde (tubuh perangkat, baterai pemanas, pipa air, dan sebagainya).
Standar saat ini untuk keselamatan peralatan medis secara terpisah, jelas dan eksplisit menggambarkan kasus arus yang mengalir melalui tubuh pasien dalam situasi seperti itu - dan meresepkan pembatasan yang sangat ketat pada arus tersebut: tidak lebih dari 0,1 mA terus-menerus, tidak lebih dari 0,5 mA satu kali jika terjadi kegagalan fungsi peralatan (dan dalam beberapa kasus, batasnya dikurangi sepuluh kali, lihat
GOST 30324.0-95 ).
Tapi mungkin semuanya baik-baik saja dengan kami - lagipula, Arduino hanya ditenagai oleh 5 V, apakah voltase seperti itu tidak akan menghasilkan arus di atas beberapa puluh mikrogram? ..
Masalah kedua yang tidak diperhitungkan oleh pengembang adalah bahwa tegangan pada kasing komputer tempat sistem mereka disertakan bisa jauh, jauh lebih tinggi.
Secara umum, pengetahuan ini sepele dan dapat diakses oleh setidaknya setiap detik enikeyschik - karena penggunaan terluas di Rusia soket tanpa kontak pentanahan, dan, terutama, tanpa pentanahan tersambung ke mereka, tegangan bolak-balik selalu ada pada casing komputer persis sama dengan setengah tegangan jaringan, mis. 230 / 2 = 115 V.
Faktanya adalah bahwa dalam filter input dari catu daya switching tipikal terdapat sepasang kapasitor yang membentuk pembagi antara garis utama dan casing komputer - selama operasi normal, ketika komputer dihubungkan ke outlet tiga kutub yang diarde, arus melalui kapasitor ini mengalir ke ground. Kapasitor ini mungkin tidak tersedia di sampah Cina termurah, tetapi dalam teknik minimal yang layak, karena persyaratan untuk kompatibilitas elektromagnetik memerlukan penyaringan kebisingan yang dibuat oleh catu daya.
Jika Anda memiliki kabel listrik di rumah tanpa pentanahan, maka Anda dapat mengambil multimeter konvensional dan, menempelkannya di antara komputer dan baterai pemanas, secara pribadi melihat sekitar 115 V dan sekitar 0,5-1,5 mA (plus atau minus, tergantung yang lain yang termasuk dalam peralatan komputer, dalam catu daya yang juga memiliki kapasitor ini).
Ini biasanya tidak menyenangkan, tetapi tidak berbahaya - tanpa sengaja menyentuh komputer, pengguna yang menghangatkan kakinya dengan baterai pemanas akan sedikit menggelitik dan tangannya akan ditarik kembali. Namun, pengguna periferal, keyboard gim yang sama dalam casing aluminium, secara teratur mengeluh tentang sensasi yang menyertainya, dan di Facebook mereka memberi tahu saya tentang kasus di mana kurangnya landasan sama sekali bahaya - di kantor, garis tanah diletakkan di antara outlet, tetapi tidak ada di perisai telah terhubung; pengguna, yang menggunakan baterai pemanas dan komputer, menerima bukan 1 mA, tetapi sepuluh hingga dua puluh kali lebih banyak - karena semua komputer di ruangan menyetrumnya dengan arus.
Namun, kita berbicara tentang kit Lab Bitronics, yang:
- terhubung ke komputer tanpa isolasi galvanik, yaitu pada semua kontaknya memiliki potensi 115 V yang sama seperti pada sasis komputer yang tidak dikelilingi, dengan arus hubung singkat ke bumi nyata 0,5-1,5 mA;
- terhubung ke pengguna dengan elektroda khusus, yang memiliki potensi 115 V yang sama;
- elektroda dilem pada kulit pengguna, dan tidak hanya di mana saja, tetapi di kepala.
Efek apa yang akan pengguna sentuh dengan baterai pemanas yang dibumikan, saya tidak ingin berpikir - mereka mengatakan kepada saya bahwa ketika elektrokoulografi, tiga puluh volt yang secara tidak sengaja diterapkan pada elektroda dianggap sebagai lampu kilat paling terang di depan mata saya, tetapi di sini, karena lokasi elektroda yang berbeda, itu akan lebih seperti bentuk cahaya terapi electroconvulsive (sesuai dengan aturan WHO saat ini, itu dilarang untuk anak di bawah umur dan memerlukan persetujuan tertulis dari orang dewasa).
Selain itu, bahkan membumikan komputer tidak menjamin tidak adanya efek yang tidak menyenangkan - baterai pemanas dapat menjadi milik ground loop yang berbeda dari ground di outlet, dan jika tidak dilakukan dengan sangat baik, mungkin ada puluhan volt di antara keduanya.
Akhirnya, kebocoran dapat terjadi sama sekali pada beberapa perangkat lain, misalnya, pada pengisian daya ponsel pintar China yang murah - dan komputer yang dibumikan dengan hati-hati akan berfungsi sebagai "penangkal petir", yang melaluinya - dan sepanjang jalan melalui Anda - arus ini akan mengalir dengan bebas. Dengan cara inilah mereka mati
karena smartphone yang mengisi daya di kamar mandi - bak besi dan pipa logam dihidupkan, dan kelembaban tinggi secara dramatis meningkatkan kemungkinan kerusakan di dalam pengisi daya dan pada saat yang sama mengurangi daya tahan kulit.
Ketiga , pabrikan sama sekali tidak mempertimbangkan opsi peralatan yang salah - catu daya di komputer atau peralatan periferal lainnya, sebagai akibatnya 230 V jujur dari outlet akan terbang ke casing komputer yang tidak dilapisi, dan dari situ ke elektroda yang ditempelkan di kepala pengguna. Dan orang tidak dapat mengatakan bahwa kerusakan seperti itu sangat tidak dapat dipercaya - para perancang Bitronics Lab dirancang untuk digunakan oleh pengguna yang tidak terlatih dalam kondisi yang tidak terkendali, yaitu, apa pun dapat digunakan sebagai peralatan lain.
Biaya 200 rubel Cina,
secara resmi dijual di toko -
toko Rusia dan pada saat yang sama memiliki celah antara sirkuit primer dan sekunder di wilayah 1 mm (ini adalah kekuatan listrik di wilayah 300 V, yaitu, bahkan lebih sedikit daripada di outlet tegangan amplitudo dalam kondisi normal), saya dibongkar dan dilihat secara langsung.
Sekarang saya ingin melihat bagaimana para insinyur dan manajemen Bitronics Lab mengucapkan, melihat ke mata pelanggan mereka, frasa “jika dalam satu set bernilai 25.000 rubel kami tidak akan menghemat 500 rubel dengan isolasi galvanik, catu daya murah Tiongkok tidak akan membunuh Anda - tetapi dengan di sisi lain, bagaimanapun juga, itu bukan kesalahan kami, tetapi orang Cina. "
Kasus dengan Bitronics Lab, memproduksi peralatan anak-anak yang berpotensi mengejutkan anak dan bahkan membunuh, tentu saja, tidak unik - dalam banyak artikel tentang Habré yang sama yang didedikasikan untuk soket pintar lainnya, Anda dapat menemukan banyak pelanggaran peraturan keselamatan listrik dangkal. Berapa banyak produk serupa yang sudah tersedia untuk dijual dan diedarkan - hanya bisa ditebak.
Jadi, apa itu rekayasa?
Jika Anda bertanya kepada banyak aktivis robotika dan STEM lainnya, mereka cenderung memberi tahu Anda bahwa teknik adalah ilmu membuat mesin dan struktur yang membantu orang. Ini pada dasarnya salah. Teknik adalah ilmu menciptakan mesin dan struktur yang tidak membunuh orang. Siapa pun dapat membangun rumah, tetapi hanya insinyur yang baik yang dapat membangun rumah yang tidak akan mengubur penduduk di bawah reruntuhannya.
Pesawat terbang dan roket yang tidak jatuh dari langit, rumah-rumah yang tidak mengubur penduduk di bawah puing-puing, desainer anak-anak yang tidak memecahkan kejutan listrik, pusat perbelanjaan yang tidak membakar pengunjung ke bioskop - semua ini adalah rekayasa
nyata .
Rekayasa adalah salah satu bidang kegiatan manusia yang paling terdokumentasi dan terdokumentasi yang dicakup oleh ratusan standar, persyaratan, prosedur, dan rekomendasi. Dan semua dokumen ini, pada kenyataannya, ditulis dalam darah - darah puluhan ribu orang yang meninggal karena fakta bahwa seseorang menyelamatkan, tidak menghitung, tidak melihat atau tidak memperingatkan.
Rekayasa tidak pernah bergantung pada tesis seperti "sejauh ini belum ada yang menderita dari ini" - karena sudah terlalu banyak bergantung pada mereka, dari pekerja pabrik Oppau yang menghancurkan amonium nitrat dengan bahan peledak, karena ia belum pernah meledakkan sebelumnya (561 tewas, lebih dari satu setengah) ribuan orang terluka, pabrik itu hancur total, kota sebelahnya hancur sebagian), di hadapan pimpinan NASA, yang benar-benar menjual izin untuk meluncurkan pesawat ulang-alik Challenger, karena pembakaran sebelumnya cincin segel tidak menyebabkan kecelakaan (7 tewas).
“Kami mengamati fenomena serupa dalam perjalanan beberapa penerbangan sebelumnya, dan kami sama sekali tidak punya alasan untuk khawatir tentang keselamatan pendaratan,” membaca sepucuk surat dari kepala penerbangan terakhir pesawat ulang-alik Columbia (7 tewas).
Teknik adalah jumlah yang sangat besar, akumulasi pengetahuan tentang apa dan bagaimana melakukannya sehingga tidak ada yang terluka.
Untuk memahami bahwa desain ini atau itu akan membunuh Anda, sama sekali tidak perlu menggunakannya, dan bahkan lebih lagi - untuk mengamati masalahnya secara pribadi. Tidak perlu untuk membakar pusat perbelanjaan baru untuk memastikan bahwa kurangnya pintu darurat akan menewaskan puluhan orang - persyaratan untuk pintu darurat dijelaskan dalam SNiPs dekade yang lalu, dan jika tidak ada pintu darurat pada rencana pusat perbelanjaan, tidak perlu secara pribadi menarik kesimpulan tentang ketidakamanannya. untuk mengunjungi, dan bahkan lebih - untuk membakar di dalamnya.
Tidaklah penting, ketika duduk di Bitronix EEG meter, untuk menyentuh baterai yang dibumikan dengan kaki Anda - persyaratan untuk keamanan perangkat medis juga dijelaskan dalam standar bertahun-tahun yang lalu, dan mereka dijelaskan di sana bukan atas permintaan tumit kiri, tetapi menurut hasil penyelidikan atas kematian orang yang terbunuh oleh perangkat medis sebelum tentang bagaimana persyaratan ini telah dijelaskan. Dan jika tidak ada isolasi galvanis dalam meter EEG, maka untuk menyimpulkan bahwa itu tidak aman, Anda tidak perlu meletakkannya di kepala Anda, dan bahkan lebih lagi, untuk mengejutkan diri Anda sendiri melalui itu.
Besok kami akan mulai membunuhmu
Sayangnya, meskipun saya melihat cukup banyak diskusi tentang pendidikan STEM di Rusia, mereka semua bermula dari cara mengajar anak sekolah dan siswa untuk melakukan sesuatu yang
bermanfaat , tetapi bukan sesuatu yang
aman . Masalah keamanan, mulai dari aturan dasar hingga keamanan sistem yang rumit, sama sekali tidak dibahas, tampaknya tidak ada - dan jika kata "keamanan" terdengar di suatu tempat, maka Anda dapat benar-benar yakin bahwa kata "bekerja di Internet" akan berlanjut.
Dan sekarang kita melihat drone seberat 5 pon terbang bolak-balik di antara kerumunan tamu di Skolkovo, proyek dukungan antarmuka saraf elektrokonvulsif yang didukung ASI, mesin roket meledak di garasi dan banyak hal menakjubkan lainnya - begitu banyak sehingga saya pribadi sudah takut pada saat semuanya perusahaan baru ini akan tumbuh dan mulai dengan tingkat tanggung jawab yang sama untuk merancang pesawat terbang nyata dan perangkat medis nyata.
Bagaimana mereka yang sudah harus mengemudi di kepala mereka bereaksi terhadap hal ini bahwa tidak ada tujuan yang lebih penting daripada mencegah pembunuhan seseorang dengan mesin?
Biarkan saya memberi Anda beberapa kutipan dari membahas kasus Bitronics Lab di Facebook akhir pekan ini. Tangkapan layar secara langsung, karena jika tidak, akan sulit untuk percaya di tempat-tempat bahwa ini bukan karakter fiksi yang aneh.
Timur Bergaliev , CEO Bitronics Lab , tidak mengerti apa masalahnya, dan juga percaya bahwa LDO 5 volt di Arduino pada prinsipnya dapat menyatu, jika itu:
Yuri Ammosov , profesor di Institut Fisika dan
Teknologi Moskow , penasihat ilmiah Timur Bergaliyev, percaya bahwa tidak perlu membuat keributan seputar masalah seperti itu, tetapi Anda hanya perlu membantu Timur dengan cara yang ramah untuk berhenti berusaha membunuh orang:
Andrey Guryev , tutor federal robotika taman industri anak-anak "Quantorium" , percaya bahwa dalam kasus terburuk pengguna akan mendapatkan "muatan semangat", tetapi secara umum tidak ada yang akan secara khusus bersalah atas hal ini:
Dan memang, semua hype ini kemungkinan besar tersedot dari jari:
Bahkan setelah pabrikan sendiri
mengenali masalah dan potensi bahaya dari alat tersebut, Tn. Guryev
tetap bersikeras bahwa dia tidak melihat apa-apa tentang ini, persyaratan keselamatan untuk peralatan medis tidak berlaku untuk mainan EEG meter, dan keseluruhan cerita hanya dipesan oleh pesaing PR hitam.
Alexey Filimonov , manajer merek untuk Robotika Pendidikan di Digis Group , pemasok produk tersebut, bersenang-senang bercanda dengan Guryev. Dialog, sekali lagi, terjadi setelah pabrikan sendiri mengakui adanya masalah. Ini adalah ide yang sangat konyol, apakah tidak benar bahwa seorang anak dapat terkejut, bahkan sampai mati?
Ini bukan untuk mengatakan bahwa masalahnya tidak benar-benar diperhatikan oleh media - publikasi "industri" Edurobots segera merilis
berita yang mengatakan ... tidak ada. Seperti, perdebatan muncul di Facebook, Artamonov percaya bahwa semuanya buruk, dan Guryev tidak setuju dengannya.
Untuk menemukan seseorang di luar cerita ini yang memiliki pengalaman dengan peralatan medis dan memahami dasar-dasar keselamatan, saya pikir bahwa bahkan pada Sabtu malam itu mungkin untuk maksimum setengah jam - bahkan jika Anda membaca komentar di Facebook yang sama, melihat profil penulis mereka dan memilih pasangan. seseorang yang tidak memiliki hubungan eksplisit dengan saya, atau dengan Guryev, atau dengan Bitronics Lab, tetapi yang memiliki masalah tempat kerja yang relevan.
Tapi tidak, mengapa melakukan sesuatu pada masalah seperti keamanan anak? Lebih baik kita duduk diam dan menunggu komentar pembaca kita.
Cukup?
Tampak bagi saya bahwa jika Anda mencari krisis di bidang teknik dan pendidikan teknis Rusia, maka tidak berarti bahwa di suatu tempat dalam kompetisi robot tidak melewati garis cukup cepat.
Apa yang akan kita lakukan dengan ini, bagaimana kita akan hidup dengannya
Berbicara tentang situasi khusus ini, Senin lalu Bitronics Lab mengakui adanya masalah dan
berjanji untuk mengirim isolasi galvanik untuk port USB berdasarkan ADuM4160 kepada semua pembeli perancang
dalam waktu dekat .
Jika Anda tidak menyentuh pertanyaan bahwa situasi ini seharusnya tidak berkembang sama sekali, maka dalam keadaan saat ini, reaksi Bitronics Lab adalah secepat dan semudah mungkin.
Mengenai masalah global, sejujurnya, saya tidak melihat solusi sederhana di sini - kami diam-diam kehilangan seluruh cabang pengetahuan, setidaknya di bidang publik. Lebih tepatnya, bahkan bukan industri, tetapi metodologi untuk bekerja di dalamnya.
Kehilangan kesenangan, dengan binar, dengan lelucon dan lelucon. Di dalam beberapa perusahaan besar, saya pikir budaya rekayasa akan sampai batas tertentu tetap untuk waktu yang lama (yang mengatakan "Roskosmos"? ..), tetapi pendidikan dan galaksi startup muda pada prinsipnya dapat dianggap hilang.Sertifikasi negara dan langkah-langkah pengaturan lainnya hanya sedikit membantu - hukum Rusia di sini seketat mungkin opsional. Sertifikat keselamatan untuk perangkat bertegangan rendah dapat dikeluarkan untuk 10-20 ribu rubel dari foto dan tanpa tes tunggal, dan Bitronics yang sama tidak akan pernah mendapatkan sertifikasi peralatan medis, karena tidak akan menyatakan dirinya sendiri.Secara umum, hanya ada satu hal yang tersisa: untuk membuat kasus-kasus seperti itu dipublikasikan. Tidak ada bantuan yang biasa-biasa saja, tidak ada sapuan jejak kaki yang tenang di bawah permadani - kesalahan apa pun yang mengancam kehidupan dan kesehatan orang harus diketahui publik. Bagaimana kita ingin mengatakan dalam ASI NTI - “jejak digital dari pengetahuan dan kompetensi”? Ketidaktahuan dan ketidakmampuan juga harus memiliki jejak digital sendiri.Saya menekankan bahwa dalam hal ini sama sekali tidak masalah bagi saya seberapa masuk akal harga kit Bitronics Lab, seberapa baik mereka melakukan fungsi yang dinyatakan, bagaimana dan kepada siapa mereka dijual - semua ini adalah rincian bisnis yang hanya harus menjadi perhatian penjual dan pembeli, mungkin kadang-kadang kantor pajak .Namun pelepasan barang yang tidak memenuhi persyaratan keselamatan harus dihukum. Dan setiap pengembang, serta setiap pemimpin, harus memahami bahwa cepat atau lambat - tetapi hukuman ini akan terjadi, dan dapat menyebabkannya kehilangan uang, reputasi, dan seluruh bisnis.Namun, yang lebih menakutkan adalah jumlah orang - termasuk mereka yang berdiri di atas pabrikan tertentu, berdiri di sisi pelanggan dan, tampaknya, tertarik untuk menyelesaikan masalah seperti itu sebelum mereka benar-benar menunjukkan diri, melakukan segalanya untuk melepaskan masalah dengan rem dan lupakan dia. Mereka bahkan tidak mencoba memahami sesuatu, mereka langsung mengambil posisi defensif: itu semua spekulasi, desas-desus, kami tahu pabrikan secara pribadi - para profesional tertinggi bekerja di sana (sayangnya, saya tidak dapat memberikan tangkapan layar atau tautan, penulis pernyataan ini segera melarang saya; itu adalah adalah karyawan dari universitas lain), Anda tidak sopan, nada Anda tidak dapat diterima, kedatangan Anda dibayar oleh pesaing, kami tidak akan berbicara dengan Anda. Lagu mereka tidak berubah bahkan ketika produser sendiri secara terbuka mengumumkan masalah dan solusinya - tidak, masih ada beberapa fakta, kami masih tidak percayabagaimanapun, kami tidak akan berbicara dengan Anda.Saya tidak tahu apa yang ditakuti orang-orang ini - bahwa penjualan mereka akan turun? Apa yang akan mereka dipecat jika ternyata mereka telah menjual peralatan yang tidak aman selama bertahun-tahun? Dan apa yang mereka harapkan ketika jelas bagi semua orang bahwa masalahnya telah keluar - bahwa semuanya akan tetap ada di Facebook dan dilupakan dalam beberapa hari, terutama jika Anda dengan hati-hati menghapus referensi nama-nama Anda dari posting pada topik ini? Apa yang pelanggan dan manajemen mereka akan menghargai kebijaksanaan dan pendekatan bisnis mereka?Bagaimanapun, Anda harus melakukan sesuatu tentang hal itu.Jika tidak, setelah 10 tahun kami akan membeli barang elektronik China, jika hanya karena lebih aman untuk digunakan.