2015年簡(jiǎn)析智能工業(yè)與信息安全的關(guān)鍵要素
2015-06-10
作者:龔炳錚
來(lái)源:中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司第六研究所
摘要:本文簡(jiǎn)要闡述智能工業(yè)的關(guān)鍵要素:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、智能制造、智能工廠;信息安全關(guān)鍵要素:信息安全關(guān)鍵技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)安全、云計(jì)算安全、工控系統(tǒng)信息安全;共性要素:政策法律、創(chuàng)新環(huán)境、管理及人才。
關(guān)鍵詞: 智能工業(yè) 信息安全 關(guān)鍵要素 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 工業(yè)云 工業(yè)大數(shù)據(jù) 智能制造
1智能工業(yè)的關(guān)鍵要素
智能工業(yè)是利用智能科學(xué)的理論、技術(shù)、方法和云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、自動(dòng)化、智能化等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造過(guò)程與機(jī)械裝備、經(jīng)營(yíng)管理、決策和服務(wù)等全流程、全生命周期的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化,各種工業(yè)資源與信息資源整合和優(yōu)化利用,實(shí)現(xiàn)信息流、資金流、物流、業(yè)務(wù)工作流的高度集成與融合的現(xiàn)代工業(yè)體系。[1][2]
智能工業(yè)是高度現(xiàn)代化的工業(yè),是信息化與工業(yè)化深度融合的工業(yè),是《中國(guó)工業(yè)4.0》,是具有創(chuàng)新力、生命力、競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展的新型工業(yè),是我國(guó)新型工業(yè)化的發(fā)展方向。
1.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)制造的基礎(chǔ),在智能工業(yè)生產(chǎn)制造體系中把人、設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠車間、供應(yīng)商、客戶緊密地連接在一起:首先設(shè)備和設(shè)備的互聯(lián)成生產(chǎn)線,單機(jī)智能設(shè)備的相互連接成智能生產(chǎn)線;智能車間、智能工廠,供應(yīng)鏈有關(guān)工礦企業(yè)、客戶互聯(lián)形成產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡(luò);基于設(shè)備與人的互聯(lián)的信息物理系統(tǒng)(CPS)也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的核心,能極大地提升人的效率、工業(yè)效益、創(chuàng)造更多價(jià)值,為用戶提供更好服務(wù)。
1.2工業(yè)云、云制造
工業(yè)云是智能工業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施,通過(guò)云計(jì)算技術(shù)為工業(yè)企業(yè)提供服務(wù),使工業(yè)行業(yè)企業(yè)的社會(huì)資源實(shí)現(xiàn)共享的一種信息化創(chuàng)新模式,如工業(yè)軟件云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)軟件資源的共享和應(yīng)用,是軟件服務(wù)與云服務(wù)相結(jié)合的一種服務(wù)模式創(chuàng)新。工業(yè)云集成了工業(yè)軟件、硬件、云計(jì)算、制造技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造等業(yè)務(wù)的融合,并促進(jìn)研發(fā)、設(shè)計(jì)、物流、商務(wù)等生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)與企業(yè)個(gè)性化需求的無(wú)縫銜接。工業(yè)云開(kāi)啟了中小企業(yè)兩化深度融合之路,使更多中小企業(yè)能以較低的成本開(kāi)展信息化,進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等創(chuàng)新活動(dòng);推動(dòng)了中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享和協(xié)同研發(fā),有利于產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。?
云制造是一種利用網(wǎng)絡(luò)和云制造服務(wù)平臺(tái),按用戶需求組織網(wǎng)上制造資源(制造云),為用戶提供各類按需制造服務(wù)的一種網(wǎng)絡(luò)化制造新模式,云制造技術(shù)將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化制造和服務(wù)技術(shù)同云計(jì)算、云安全、高性能計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)各類制造資源(制造硬設(shè)備、計(jì)算系統(tǒng)、軟件、模型、數(shù)據(jù)、知識(shí)等)統(tǒng)一的、集中的智能化管理和經(jīng)營(yíng),為制造全生命周期過(guò)程提供可隨時(shí)獲取的、按需使用的、安全可靠的、優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的各類制造活動(dòng)服務(wù)。它 是一種面向服務(wù)、高效低耗和基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化智能制造新模式。[4]
目前在航天、汽車、模具行業(yè)已有成功的試點(diǎn)和示范應(yīng)用并開(kāi)始推廣。
1.3工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備及工業(yè)軟件
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備包括數(shù)字化儀表、半導(dǎo)體非電量(物理、化學(xué)、生物等變量)的各種傳感器及數(shù)字測(cè)量?jī)x表,RFID及其讀寫(xiě)器;單片機(jī)、各類嵌入式計(jì)算機(jī)及模塊組件;工控機(jī)、數(shù)控裝置、可編程控制器、工業(yè)機(jī)器人、分布式控制系統(tǒng);行業(yè)電子的應(yīng)用產(chǎn)品:如汽車電子、航空電子、機(jī)械電子、紡織電子等產(chǎn)品;
工業(yè)軟件是智能工業(yè)的靈魂,包括工業(yè)設(shè)計(jì)軟件、生產(chǎn)過(guò)程及裝備控制軟件,企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理軟件、決策支持軟件等;,企業(yè)資源管理ERP軟件,客戶管理CRM、供應(yīng)鏈管理SCM、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES,都將逐向智能化方向升級(jí)進(jìn)化;商務(wù)智能軟件BI 、數(shù)據(jù)挖掘軟件、智能決策軟件、智能控制、智能管理等軟件將推出適用于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的新產(chǎn)品;智能化工業(yè)軟件及自動(dòng)化裝備是智能工廠、智能工業(yè)的核心,是建設(shè)智能工業(yè)的根本保證。[2][3]
1.4工業(yè)大數(shù)據(jù),
工業(yè)大數(shù)據(jù)包括產(chǎn)品的數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)、管理的數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)、研發(fā)的數(shù)據(jù)等企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù),以及國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)、政策法律數(shù)據(jù)等企業(yè)外部數(shù)據(jù),信息化網(wǎng)絡(luò)化帶來(lái)了海量的結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)本身最基本的特征是及時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性,大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和處理帶來(lái)更高的研發(fā)生產(chǎn)效率以及更低的運(yùn)營(yíng)成本。這是更精準(zhǔn)、更高效、更科學(xué)的管理、決策和智能化水平的不斷提升的保證。
1.5智能制造、智能生產(chǎn)、智能工廠
狹義智能制造是指生產(chǎn)智能儀表、智能控制裝置、智能機(jī)器人、智能控制軟件、智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)等智能設(shè)備的制造業(yè)。廣義智能生產(chǎn)制造是指將信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、研發(fā)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理及服務(wù)全流程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、自動(dòng)化、智能化、綠色化,是基本實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)工廠和制造企業(yè)。[2][
2信息安全的關(guān)鍵要素
信息安全是對(duì)信息系統(tǒng)、信息與信息的利用的固有屬性攻擊與保護(hù)的過(guò)程。它圍繞著信息系統(tǒng)、信息及信息熵的機(jī)密性、真實(shí)性、可控性、可用性這四個(gè)核心安全屬性,具體反映在物理安全、運(yùn)行安全、數(shù)據(jù)安全、內(nèi)容安全、信息對(duì)抗等五個(gè)層面上。[5]
2.1信息安全關(guān)鍵技術(shù)
2..1.1安全芯片 安全芯片就是可信任平臺(tái)模塊,是一個(gè)可獨(dú)立進(jìn)行密鑰生成、加解密的裝置,內(nèi)部擁有獨(dú)立的處理器和存儲(chǔ)單元 <http://baike.baidu.com/view/1223079.htm>,可存儲(chǔ)密鑰和特征數(shù)據(jù),為電腦提供加密和安全認(rèn)證服務(wù)。用安全芯片進(jìn)行加密,密鑰被存儲(chǔ) <http://baike.baidu.com/view/87682.htm>在硬件中,被竊的數(shù)據(jù)無(wú)法解密,從而保護(hù)商業(yè)隱私和數(shù)據(jù)安全,安全芯片也包括自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)化CPU、SOC及ASIC專用芯片。
2.1.2安全操作系統(tǒng) 安全操作系統(tǒng) <http://baike.baidu.com/view/2873269.htm>是指計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) <http://baike.baidu.com/view/1076673.htm>在自主訪問(wèn)控制、強(qiáng)制訪問(wèn)控制、標(biāo)記、身份鑒別、客體重用、審計(jì)、數(shù)據(jù)完整性、隱蔽信道分析、可信路徑、可信恢復(fù)等十個(gè)方面滿足相應(yīng)的安全技術(shù)要求。 安全操作系統(tǒng)也包括自主開(kāi)發(fā)的嵌入式計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。
2.1.3密碼技術(shù) 密碼技術(shù)包括密碼理論、新型密碼算法、對(duì)稱密碼體制與公鑰密碼體制的密碼體系、信息隱藏技術(shù)、公鑰基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)(PKI)以及消息認(rèn)證與數(shù)字簽名技術(shù)等。
2.1.4信息安全總體技術(shù) 總體技術(shù)主要包括系統(tǒng)總體安全體系、系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)安全協(xié)議和系統(tǒng)安全策略等;信息安全體系包括體系結(jié)構(gòu)、攻防、檢測(cè)、控制、管理、評(píng)估技術(shù):大流量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取與實(shí)時(shí)處理技術(shù)(專用采集及負(fù)載分流技術(shù)等),網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)(異常行為的發(fā)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)挖掘與綜合分析技術(shù)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建模、測(cè)量與模擬技術(shù)),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急響應(yīng)技術(shù)(大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)安全事件預(yù)警與聯(lián)動(dòng)響應(yīng)技術(shù)、異常行為的重定向、隔離等控管技術(shù)),網(wǎng)絡(luò)安全威脅及應(yīng)對(duì)技術(shù)(僵尸網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)攻擊的發(fā)現(xiàn)與反制技術(shù)、漏洞挖掘技術(shù)),信息安全等級(jí)保護(hù)技術(shù)。[5]
2.2智能工業(yè)信息安全技術(shù)
2.2,1工業(yè)云安全技術(shù) 云安全包括虛擬化安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、管理安全等。
(1)數(shù)據(jù)安全 是指保存在云服務(wù)系統(tǒng)上的原始數(shù)據(jù)信息的相關(guān)安全方案,包括數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)隔離、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)訪問(wèn)。(2)應(yīng)用安全 1)終端安全:用戶終端安全軟件
2)SaaS 應(yīng)用安全:為用戶提供應(yīng)用程序和組件安全.3)PaaS 應(yīng)用安全:保障平臺(tái)軟件包安全4) Iaas 應(yīng)用安全,用戶需要對(duì)自己在云內(nèi)的所有安全.(3 )虛擬化安全 1)虛擬化軟件產(chǎn)品的安全 2)虛擬主機(jī)系統(tǒng)自身的安全.[6]
2.2.2工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù) (1)物聯(lián)網(wǎng)信息采集安全:1)RFID/EPC技術(shù)安全2)傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本安全技術(shù)包括基本安全框架、密鑰分配、安全路由和入侵檢測(cè)和加密技術(shù)等,3)物聯(lián)網(wǎng)終端安全,(2)物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸安全,常用的安全措施有身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制、信道加密、單向數(shù)據(jù)過(guò)濾和強(qiáng)審計(jì)等.(3)物聯(lián)網(wǎng)信息處理安全 1)中間件技術(shù)安全、2)用云計(jì)算處理物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)時(shí),需要云計(jì)算安全技術(shù)(4)物聯(lián)網(wǎng)個(gè)人隱私保護(hù).[7]
2.2.3工控系統(tǒng)安全技術(shù) (1)工業(yè)控制系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)估技術(shù)、威脅檢測(cè)技術(shù),大數(shù)據(jù)分析、漏洞挖掘技術(shù)(2)工控系統(tǒng)信息安全體系架構(gòu)及縱深防護(hù)技術(shù)
?。?)工控系統(tǒng)信息安全等級(jí)保護(hù)技術(shù)(構(gòu)建在安全管理中心支持下的計(jì)算環(huán)境、區(qū)域邊界、通信網(wǎng)絡(luò)三重防御體系)(4))本質(zhì)安全工控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)(安全芯片、安全實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù))(5)可信計(jì)算應(yīng)用技術(shù)(可信計(jì)算平臺(tái)技術(shù)、可信計(jì)算組件、可信密碼模塊應(yīng)用技術(shù))[8]
3發(fā)展智能工業(yè)與信息安全的共性關(guān)鍵要素
3.1環(huán)境 各級(jí)政府要切實(shí)貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院及有關(guān)部委制定的規(guī)劃、行動(dòng)計(jì)劃,制定促進(jìn)智能工業(yè)發(fā)展的政策、法律法規(guī),加強(qiáng)組織協(xié)調(diào),建設(shè)跨界創(chuàng)新、萬(wàn)眾創(chuàng)新的良好環(huán)境。
3.2管理 通過(guò)深化改革,建立有利于智能工業(yè)與信息安全技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的管理體制、機(jī)制及各種管理制度。建立與完善智能工業(yè)及信息安全等級(jí)保護(hù)定期測(cè)評(píng)考核制度,對(duì)行業(yè)智能制造及企業(yè)智能化試點(diǎn)工程定期進(jìn)行考評(píng),推動(dòng)各行業(yè)的智能化健康發(fā)展。
3.3人才 多種渠道、多樣化途徑培養(yǎng)復(fù)合型人才。建立和完善干部、職工教育培訓(xùn)體系,強(qiáng)化繼續(xù)教育,形成制度,不斷提高領(lǐng)導(dǎo)干部、管理人員與專業(yè)人員的信息技術(shù)知識(shí)與業(yè)務(wù)水平,通過(guò)大學(xué)培養(yǎng)復(fù)合型及高層次人才,建立學(xué)習(xí)型組織,通報(bào)刊及網(wǎng)站,加強(qiáng)智能技術(shù)、信息安全的科普宣傳教育,提高職工及全民的科學(xué)文化素質(zhì)、知識(shí)與技能。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介 龔炳錚 博士,研究員,主要研究方向:自動(dòng)化、信息化、智能化發(fā)展
刊登在<微型機(jī)與應(yīng)用>2015年第9期p12-13頁(yè)