實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的5大挑戰(zhàn)
發(fā)表于：2017/7/25 10:33:57??閱讀量：?[關(guān)閉]
物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)世焦點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，作為計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)融合創(chuàng)新的產(chǎn)物，物聯(lián)網(wǎng)及其“智能”設(shè)備不僅改變了人機(jī)交互方式，而且也讓機(jī)器與機(jī)器之間的交互方式發(fā)生了變革。
我們看到物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始滲透到各個(gè)領(lǐng)域，其中普及速度最快和范圍最廣的垂直領(lǐng)域當(dāng)屬工業(yè)。事實(shí)上，能源、醫(yī)療、汽車(chē)和其他很多行業(yè)都在積極采納工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，諸如傳感器、機(jī)器人、混合罐和胰島素泵等設(shè)備越來(lái)越多地連接在一起。如Tripwire的安全研究和軟件開(kāi)發(fā)工程師Lane Thames的博客文章所述，物聯(lián)網(wǎng)的這個(gè)子集也就是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)有很大的發(fā)展空間。
泰晤士報(bào)認(rèn)為“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將徹底改變未來(lái)，而不僅僅是工業(yè)系統(tǒng)，并且也會(huì)對(duì)許多相關(guān)人員造成巨大影響。如果我們能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)愿景的全部潛力，許多人將有機(jī)會(huì)通過(guò)無(wú)數(shù)的價(jià)值創(chuàng)造機(jī)會(huì)來(lái)改善他們的職業(yè)生涯和生活水平。”
泰晤士報(bào)繼續(xù)指出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)如何創(chuàng)建一些新的“智能”范例，如智能電網(wǎng)和智能醫(yī)療保健，以及具備自我意識(shí)的自動(dòng)化機(jī)器驅(qū)動(dòng)的新制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
顯然，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以有一個(gè)光明的未來(lái)。但正如泰晤士報(bào)及時(shí)地警告說(shuō)，“千里之堤潰于蟻穴”。 安全顧問(wèn)Larry Vandenaweele觀察到，連接到互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備可能威脅到我們的工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)。這些系統(tǒng)對(duì)公用事業(yè)、能源和核能部門(mén)的運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。 更具體地說(shuō)，隨著業(yè)務(wù)需求的擴(kuò)展，“智能”設(shè)備僅僅作為控制手段的界限將被打破寄云工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)融入辦公環(huán)境時(shí)，挑戰(zhàn)與障礙也隨之而來(lái)。
實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，行業(yè)將面臨眾多挑戰(zhàn)。這里有五個(gè)特別突出：
主要挑戰(zhàn)1：解決設(shè)備功能
Belden Inc.負(fù)責(zé)監(jiān)督ICS研發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施安全解決方案和產(chǎn)品的安全首席架構(gòu)師Jeffrey Caldwell表示，今天工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所面臨的根本挑戰(zhàn)之一是制造者和過(guò)程控制操作員需要使用大量不同的設(shè)備和功能。
“工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有許多的機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)互連和通信的解決方案，而且還有更多的方案產(chǎn)品不斷的投入市場(chǎng)。”Caldwell說(shuō)，“因此在部署供邪物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)，我們須考慮幾個(gè)問(wèn)題。應(yīng)該收集什么信息?信息應(yīng)如何存儲(chǔ)?如何很好地分析信息?應(yīng)該根據(jù)分析做出什么決定?”
雖然對(duì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和投資回報(bào)率的分析可以幫助行業(yè)決定在哪些環(huán)節(jié)納入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但是解決能力的挑戰(zhàn)一直延續(xù)到設(shè)備制造商。Joel Langill是具有近35年工業(yè)自動(dòng)化和控制開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)營(yíng)安全專業(yè)和工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全顧問(wèn)，以及信息共享網(wǎng)站SCADAhacker.com的創(chuàng)始人，他解釋說(shuō)，一些制造商仍在不斷的解決工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)事物的復(fù)雜需求。
“我所謂的‘制造完整性’的真正風(fēng)險(xiǎn)是，當(dāng)可能非常適合典型辦公環(huán)境的產(chǎn)品和服務(wù)，被拿來(lái)在制造環(huán)境中解決相同的問(wèn)題，而沒(méi)有全面考慮工業(yè)環(huán)境相關(guān)要求(環(huán)境、危險(xiǎn)區(qū)域、可靠性和服務(wù)可用性等)”Langill解釋說(shuō)，“最后，工廠環(huán)境的控制組件(控制器、傳感器、執(zhí)行器等)在物理空間層面的連接仍然基于傳統(tǒng)IT架構(gòu)，這些架構(gòu)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中并不常見(jiàn)。雖然以太網(wǎng)(注意我沒(méi)有說(shuō)TCP或UDP)與幾十年前相比，應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，但它與Windows平臺(tái)在工業(yè)環(huán)境中幾乎沒(méi)有多少應(yīng)用，因?yàn)樗鼈儾荒軡M足基本的工業(yè)運(yùn)營(yíng)要求。
對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的落地規(guī)劃，不僅個(gè)別工業(yè)企業(yè)須認(rèn)真考慮到要實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的地方，制造商也要明確定義運(yùn)營(yíng)要求，了解他們希望得到的技術(shù)和能力。這需要深刻理解最終需要應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)設(shè)備。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)2：供應(yīng)鏈關(guān)系
功能不是制造商在未來(lái)幾年需要解決的唯一焦點(diǎn)。成本和工業(yè)可靠性也將作為早期采用者爭(zhēng)取向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)過(guò)渡時(shí)需要考慮的一部分。隨著嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越多地進(jìn)入企業(yè)，制造商有責(zé)任保持他們供應(yīng)鏈的完整性。
Patrick Miller致力于全球關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的保護(hù)和防御，對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)鏈的完整性保持有自己的看法。Miller預(yù)測(cè)，“特別是在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)元素時(shí)，我預(yù)計(jì)政治、輿論和其他方面開(kāi)始關(guān)注供應(yīng)鏈的完整性。為了擺脫這種潛在的阻力來(lái)源，組織須考慮如何很大程度地最大化制造過(guò)程中的透明度和標(biāo)準(zhǔn)化。他們將需要根據(jù)商定的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)構(gòu)建設(shè)備，該標(biāo)準(zhǔn)可以獨(dú)立評(píng)估，以確保僅包含預(yù)期的硬件，軟件或固件。”
關(guān)鍵挑戰(zhàn)3：安全
與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的組件完全相關(guān)的是研究人員為確保它們而采取的措施。 Access Control Technologies LLC(ACT)總裁兼管理成員以及Tripwire業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)合作伙伴Ron Carr，有超過(guò)40年管道SCADA通信的管理經(jīng)驗(yàn)，他認(rèn)為安全問(wèn)題不僅影響制造商和過(guò)程控制運(yùn)營(yíng)商，還有管道控制操作員。
他表示：“網(wǎng)絡(luò)通信所控制的任何設(shè)備和系統(tǒng)在面臨互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候，都處在遭到黑客入侵的威脅中。”工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也絕對(duì)不會(huì)被免除這種威脅。例如，根據(jù)Carr的說(shuō)法，“為了下載軟件升級(jí)，將流量計(jì)算機(jī)接入筆記本電腦(有互聯(lián)網(wǎng)連接)，在這短暫的時(shí)間內(nèi)就有可能被上傳惡意軟件，如BlackEnergy或Stuxnet就屬于這種類(lèi)型。
為了防范這些和其他威脅，工業(yè)企業(yè)應(yīng)考慮如何將高級(jí)網(wǎng)絡(luò)威脅防護(hù)解決方案整合到其網(wǎng)絡(luò)中。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)4：彌合我們的優(yōu)勢(shì)
在實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，安全性是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。然而，與任何新技術(shù)一樣，技術(shù)問(wèn)題仍然無(wú)法解決人員分裂等問(wèn)題，并阻礙了人們更好的協(xié)同工作。
“也許克服的很大挑戰(zhàn)是破除不同學(xué)科和部門(mén)之間的障礙。”業(yè)界領(lǐng)先的自動(dòng)化、控制、軟件、制造、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)和領(lǐng)導(dǎo)力作家Gary Mintchell說(shuō)，“多年來(lái)一直在討論的著名的‘IT/OT融合’須實(shí)現(xiàn)?？刂乒こ處燀毶?jí)他們的技能，使他們知道網(wǎng)絡(luò)和安全至關(guān)重要。IT工程師和架構(gòu)師須了解業(yè)務(wù)流程與制造流程之間的區(qū)別。”
要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)并不容易，然而，建立新的協(xié)作機(jī)制將使整個(gè)企業(yè)在生產(chǎn)力、盈利能力、客戶服務(wù)和可持續(xù)性方面受益。正如明茨爾正確地指出的那樣，“領(lǐng)導(dǎo)者須加強(qiáng)他們的能力以引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展”。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)5：安全
實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)企業(yè)面臨的第五個(gè)也是最終的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是安全。這種擔(dān)憂源自于互相連接的設(shè)備以及物理控制的深度整合引入了新的攻擊方式。
Tripwire負(fù)責(zé)解決方案和戰(zhàn)略的安全和信息技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)策略主管Tim Erlin闡述：“當(dāng)然，工業(yè)領(lǐng)域的安全規(guī)定有著悠久的歷史，但它們很少考慮到邏輯攻擊會(huì)帶來(lái)哪些物理的影響。我們已經(jīng)看到了Stuxnet和德國(guó)鋼鐵廠的這些“動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)攻擊”的開(kāi)始，令人擔(dān)憂的是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速增長(zhǎng)讓越來(lái)越多的工業(yè)場(chǎng)景暴露在網(wǎng)絡(luò)安全威脅之下。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全與IT安全性不一樣，我們需要新的方式來(lái)應(yīng)對(duì)這種新的挑戰(zhàn)。”
幸運(yùn)的是，工業(yè)企業(yè)可以通過(guò)IT與OT之間的融合與平衡，來(lái)應(yīng)對(duì)這一安全障礙。“我們須追溯OT領(lǐng)域的歷史以及相關(guān)運(yùn)營(yíng)者的經(jīng)驗(yàn)，”Erlin建議。“IT安全小組應(yīng)該開(kāi)始將工業(yè)安全納入其威脅建模，并開(kāi)始與OT安全小組就如何做到這一點(diǎn)進(jìn)行磋商。這不是IT或者OT小組能夠單獨(dú)解決的，而是需要二者的共同努力以實(shí)現(xiàn)雙方完美融合。
結(jié)論
實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)似乎都是艱巨的。然而，與設(shè)備能力、供應(yīng)鏈關(guān)注、安全性、人與人之間的分離以及安全相關(guān)的問(wèn)題，所有這些最終都將顯示出部門(mén)、整個(gè)企業(yè)和制造商須共同努力，才能在技術(shù)不斷發(fā)展的情況下時(shí)刻把握住正確的方向。以上我們提到的5個(gè)方面，都有相應(yīng)的適合某個(gè)行業(yè)可用的方案，但采取哪種方案取決于每個(gè)行業(yè)組織的選擇。
本文鏈接:實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的5大挑戰(zhàn)