《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術 > 業(yè)界動態(tài) > 2015年簡析智能工業(yè)與信息安全的關鍵要素

2015年簡析智能工業(yè)與信息安全的關鍵要素

2015-06-10
作者:龔炳錚
來源:中國電子信息產業(yè)集團公司第六研究所

       摘要:本文簡要闡述智能工業(yè)的關鍵要素:工業(yè)互聯網、物聯網、工業(yè)云、工業(yè)大數據、智能制造、智能工廠;信息安全關鍵要素:信息安全關鍵技術、物聯網安全、云計算安全、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。

       關鍵詞: 智能工業(yè)  信息安全  關鍵要素 工業(yè)物聯網  工業(yè)云 工業(yè)大數據  智能制造  

       1智能工業(yè)的關鍵要素
  智能工業(yè)是利用智能科學的理論、技術、方法和云計算、物聯網、移動互聯、大數據、自動化、智能化等技術手段,實現工業(yè)產品研發(fā)設計、生產制造過程與機械裝備、經營管理、決策和服務等全流程、全生命周期的網絡化、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,實現信息流、資金流、物流、業(yè)務工作流的高度集成與融合的現代工業(yè)體系。[1][2]
  智能工業(yè)是高度現代化的工業(yè),是信息化與工業(yè)化深度融合的工業(yè),是《中國工業(yè)4.0》,是具有創(chuàng)新力、生命力、競爭力和可持續(xù)發(fā)展的新型工業(yè),是我國新型工業(yè)化的發(fā)展方向。
  1.1工業(yè)互聯網、物聯網
  工業(yè)互聯網、工業(yè)物聯網是互聯網、物聯網在工業(yè)中的應用和實現智能生產制造的基礎,在智能工業(yè)生產制造體系中把人、設備、生產線、工廠車間、供應商、客戶緊密地連接在一起:首先設備和設備的互聯成生產線,單機智能設備的相互連接成智能生產線;智能車間、智能工廠,供應鏈有關工礦企業(yè)、客戶互聯形成產業(yè)鏈網絡;基于設備與人的互聯的信息物理系統(tǒng)(CPS)也是工業(yè)互聯網、物聯網的核心,能極大地提升人的效率、工業(yè)效益、創(chuàng)造更多價值,為用戶提供更好服務。
  1.2工業(yè)云、云制造
  工業(yè)云是智能工業(yè)的基礎設施,通過云計算技術為工業(yè)企業(yè)提供服務,使工業(yè)行業(yè)企業(yè)的社會資源實現共享的一種信息化創(chuàng)新模式,如工業(yè)軟件云平臺實現工業(yè)軟件資源的共享和應用,是軟件服務與云服務相結合的一種服務模式創(chuàng)新。工業(yè)云集成了工業(yè)軟件、硬件、云計算、制造技術與物聯網等技術,能夠以較低成本實現信息技術與產品設計、工藝規(guī)劃、制造等業(yè)務的融合,并促進研發(fā)、設計、物流、商務等生產性服務業(yè)與企業(yè)個性化需求的無縫銜接。工業(yè)云開啟了中小企業(yè)兩化深度融合之路,使更多中小企業(yè)能以較低的成本開展信息化,進行產品研發(fā)設計、生產等創(chuàng)新活動;推動了中小企業(yè)實現知識共享和協(xié)同研發(fā),有利于產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。?
  云制造是一種利用網絡和云制造服務平臺,按用戶需求組織網上制造資源(制造云),為用戶提供各類按需制造服務的一種網絡化制造新模式,云制造技術將現有網絡化制造和服務技術同云計算、云安全、高性能計算、物聯網等技術融合,實現各類制造資源(制造硬設備、計算系統(tǒng)、軟件、模型、數據、知識等)統(tǒng)一的、集中的智能化管理和經營,為制造全生命周期過程提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的、優(yōu)質廉價的各類制造活動服務。它    是一種面向服務、高效低耗和基于知識的網絡化智能制造新模式。[4]
  目前在航天、汽車、模具行業(yè)已有成功的試點和示范應用并開始推廣。
  1.3工業(yè)自動化設備及工業(yè)軟件
  工業(yè)自動化設備包括數字化儀表、半導體非電量(物理、化學、生物等變量)的各種傳感器及數字測量儀表,RFID及其讀寫器;單片機、各類嵌入式計算機及模塊組件;工控機、數控裝置、可編程控制器、工業(yè)機器人、分布式控制系統(tǒng);行業(yè)電子的應用產品:如汽車電子、航空電子、機械電子、紡織電子等產品;
  工業(yè)軟件是智能工業(yè)的靈魂,包括工業(yè)設計軟件、生產過程及裝備控制軟件,企業(yè)經營管理軟件、決策支持軟件等;,企業(yè)資源管理ERP軟件,客戶管理CRM、供應鏈管理SCM、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES,都將逐向智能化方向升級進化;商務智能軟件BI 、數據挖掘軟件、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算、大數據的新產品;智能化工業(yè)軟件及自動化裝備是智能工廠、智能工業(yè)的核心,是建設智能工業(yè)的根本保證。[2][3]
  1.4工業(yè)大數據,
  工業(yè)大數據包括產品的數據、運營的數據、管理的數據、供應鏈的數據、研發(fā)的數據等企業(yè)內部數據,以及國內外市場數據、客戶數據、政策法律數據等企業(yè)外部數據,信息化網絡化帶來了海量的結構化與非結構化數據,數據本身最基本的特征是及時性、準確性、完整性,大數據的實時采集和處理帶來更高的研發(fā)生產效率以及更低的運營成本。這是更精準、更高效、更科學的管理、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、智能工廠
  狹義智能制造是指生產智能儀表、智能控制裝置、智能機器人、智能控制軟件、智能執(zhí)行機構等智能設備的制造業(yè)。廣義智能生產制造是指將信息技術、網絡技術和智能技術應用于工業(yè)生產制造領域,實現產品、研發(fā)生產、經營管理及服務全流程的數字化、網絡化、信息化、自動化、智能化、綠色化,是基本實現智能化的生產工廠和制造企業(yè)。[2][
  2信息安全的關鍵要素
  信息安全是對信息系統(tǒng)、信息與信息的利用的固有屬性攻擊與保護的過程。它圍繞著信息系統(tǒng)、信息及信息熵的機密性、真實性、可控性、可用性這四個核心安全屬性,具體反映在物理安全、運行安全、數據安全、內容安全、信息對抗等五個層面上。[5]
  2.1信息安全關鍵技術
  2..1.1安全芯片     安全芯片就是可信任平臺模塊,是一個可獨立進行密鑰生成、加解密的裝置,內部擁有獨立的處理器和存儲單元 <http://baike.baidu.com/view/1223079.htm>,可存儲密鑰和特征數據,為電腦提供加密和安全認證服務。用安全芯片進行加密,密鑰被存儲 <http://baike.baidu.com/view/87682.htm>在硬件中,被竊的數據無法解密,從而保護商業(yè)隱私和數據安全,安全芯片也包括自主研發(fā)的國產化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>是指計算機信息系統(tǒng) <http://baike.baidu.com/view/1076673.htm>在自主訪問控制、強制訪問控制、標記、身份鑒別、客體重用、審計、數據完整性、隱蔽信道分析、可信路徑、可信恢復等十個方面滿足相應的安全技術要求。 安全操作系統(tǒng)也包括自主開發(fā)的嵌入式計算機操作系統(tǒng)。
  2.1.3密碼技術     密碼技術包括密碼理論、新型密碼算法、對稱密碼體制與公鑰密碼體制的密碼體系、信息隱藏技術、公鑰基礎設施技術(PKI)以及消息認證與數字簽名技術等。
  2.1.4信息安全總體技術     總體技術主要包括系統(tǒng)總體安全體系、系統(tǒng)安全標準、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構、攻防、檢測、控制、管理、評估技術:大流量網絡數據獲取與實時處理技術(專用采集及負載分流技術等),網絡安全監(jiān)測技術(異常行為的發(fā)現、網絡態(tài)勢挖掘與綜合分析技術、大規(guī)模網絡建模、測量與模擬技術),網絡應急響應技術(大規(guī)模網絡安全事件預警與聯動響應技術、異常行為的重定向、隔離等控管技術),網絡安全威脅及應對技術(僵尸網絡等網絡攻擊的發(fā)現與反制技術、漏洞挖掘技術),信息安全等級保護技術。[5]
  2.2智能工業(yè)信息安全技術
  2.2,1工業(yè)云安全技術    云安全包括虛擬化安全、數據安全、應用安全、管理安全等。
  (1)數據安全 是指保存在云服務系統(tǒng)上的原始數據信息的相關安全方案,包括數據傳輸、數據存儲、數據隔離、數據加密和數據訪問。(2)應用安全  1)終端安全:用戶終端安全軟件
  2)SaaS 應用安全:為用戶提供應用程序和組件安全.3)PaaS 應用安全:保障平臺軟件包安全4) Iaas 應用安全,用戶需要對自己在云內的所有安全.(3 )虛擬化安全 1)虛擬化軟件產品的安全 2)虛擬主機系統(tǒng)自身的安全.[6]
  2.2.2工業(yè)物聯網安全技術   (1)物聯網信息采集安全:1)RFID/EPC技術安全2)傳感器網絡的基本安全技術包括基本安全框架、密鑰分配、安全路由和入侵檢測和加密技術等,3)物聯網終端安全,(2)物聯網信息傳輸安全,常用的安全措施有身份認證、數據訪問控制、信道加密、單向數據過濾和強審計等.(3)物聯網信息處理安全 1)中間件技術安全、2)用云計算處理物聯網海量數據時,需要云計算安全技術(4)物聯網個人隱私保護.[7]
  2.2.3工控系統(tǒng)安全技術   (1)工業(yè)控制系統(tǒng)安全風險分析、評估技術、威脅檢測技術,大數據分析、漏洞挖掘技術(2)工控系統(tǒng)信息安全體系架構及縱深防護技術
 ?。?)工控系統(tǒng)信息安全等級保護技術(構建在安全管理中心支持下的計算環(huán)境、區(qū)域邊界、通信網絡三重防御體系)(4))本質安全工控系統(tǒng)關鍵技術(安全芯片、安全實時操作系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)設計技術)(5)可信計算應用技術(可信計算平臺技術、可信計算組件、可信密碼模塊應用技術)[8]
  3發(fā)展智能工業(yè)與信息安全的共性關鍵要素
  3.1環(huán)境   各級政府要切實貫徹落實國務院及有關部委制定的規(guī)劃、行動計劃,制定促進智能工業(yè)發(fā)展的政策、法律法規(guī),加強組織協(xié)調,建設跨界創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)新的良好環(huán)境。
  3.2管理   通過深化改革,建立有利于智能工業(yè)與信息安全技術、產業(yè)發(fā)展的管理體制、機制及各種管理制度。建立與完善智能工業(yè)及信息安全等級保護定期測評考核制度,對行業(yè)智能制造及企業(yè)智能化試點工程定期進行考評,推動各行業(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)復合型人才。建立和完善干部、職工教育培訓體系,強化繼續(xù)教育,形成制度,不斷提高領導干部、管理人員與專業(yè)人員的信息技術知識與業(yè)務水平,通過大學培養(yǎng)復合型及高層次人才,建立學習型組織,通報刊及網站,加強智能技術、信息安全的科普宣傳教育,提高職工及全民的科學文化素質、知識與技能。
  參考文獻
  1.龔炳錚  關于推進我國智能化發(fā)展的思考 [J]  《中國信息界》  2012(1)p5-8
  2.龔炳錚  關于發(fā)展我國智慧企業(yè)的思考  [J]  《中國信息界》  2014(2)月總276期p64-71
  3龔炳錚  自動化技術的發(fā)展趨勢與對策 [J]  《自動化博覽》2010。10增刊《今日自動化技術在中國》p2-11
  4李佰虎  云制造—面向服務的網絡化制造新模式  [j] 《計算機集成制造系統(tǒng)》2010,16(1)p1-7
  5方濱興  信息安全關鍵技術探討  [R] 《www.doc88.com/p-788605 <http://www.doc88.com/p-788605>》2005.9.22
  6..高建華 云計算信息安全問題的分析與探討  [J ] .2014 (3)
  7劉晏斌  胡文軍  物聯安全模型及關鍵技術 [J]. 《數字通信》,2010 (4)  p28-33
  8.沈昌祥  做好工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全等級保護工作 [R]. 北京: 2013.。
  作者簡介 龔炳錚 博士,研究員,主要研究方向:自動化、信息化、智能化發(fā)展
  刊登在<微型機與應用>2015年第9期p12-13頁

本站內容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。