本文探讨了基于云边自动化的工业控制系统的关键技术和未来发展前景。随着网络技术和人工智能的发展,工业控制系统正在从传统的分层、封闭架构向开放、平台化架构转变。云边自动化结合了云计算和边缘计算,优化了通信效率、系统灵活性和资源利用率。本文还讨论了虚拟化技术、网算控互动机制、新一代通信技术等方面的挑战和解决方案。最后,本文展望了云边自动化在设计制造一体化、IT/OT融合等领域的应用前景。
大型生产设施的安全与能效监控,迫切需要低功耗、高精度的泛在感知,高实时、高可靠的无线传输以及动态灵活的生产管控。为此,本文首先提出一种扁平架构的无线化工业控制系统。然后,围绕感知、传输和控制等核心功能需求,系统阐述了高实时高可靠的工业无线网络设计及其时−空−频三元联合调控方法,感知终端的变周期精益采样和高能效精准时间同步方法,以及管控平台的语义化互操作和赋时工作流模型等核心关键技术。最后,研发了面向石油高效采收和电网全域安全监测的无线化工业控制系统,介绍了应用效果和成效。
为指导我国工业企业持续开展工业控制系统信息安全(以下简称:工控安全)领域综合防护能力提升,科学评价其安全防护能力水平,中国电子技术标准化研究院联合产学研用共41家组织机构,历时多年研制发布《信息安全技术工业控制系统信息安全防护能力成熟度模型》(GB/T41400-2022,以下简称:《成熟度模型》),从技术手段、管理制度、组织建设、人员能力等方面构建5级成熟度模型,支撑国家工控安全保障体系建设。
工业控制系统作为工业核心组成部分,其安全事关工业生产运行、国家经济安全和人民生命财产安全。随着工业体系由自动化向数字化、智能化发展,打破传统工业控制系统的封闭环境,传统信息安全风险加速向工业领域渗透,工业控制系统逐渐成为网络攻击的主战场,提升我国工业控制系统信息安全防护水平已成为实现制造业高质量发展的重要基础。
本文通过对数字油田专用的油气工业控制系统(OICS)进行风险分析,提出了分层分域、确定性行为预测的纵深防御方法,可有效解决油田OICS面临的网络安全问题。
工业控制系统是钢铁、石化、电力、核工业、轨道交通、冶金、装备制造、武器装备等重点领域的核心中枢,是国家关键基础设施的重要组成部分。工业控制系统信息安全(以下简称工控安全)是实施制造强国和网络强国战略的重要保障,关系到国家安全、经济发展和社会稳定。
工控安全,将会打破现有的技术形态和管理体系,在面对工控安全的极大脆弱性,可能爆发大量安全事件的情况下,通过持续的监管工作机制,基于企业的业务特点,建立数据资产为核心的安全保障技术体系,通过安全产品+运营服务的动态模式保障工控安全,同时,加大工控系统本体安全的研究和工程化,从架构安全、被动防御、积极防御到威胁情报,整体建设、完善工控安全保障体系,是未来工控安全的发展方向。
本文在分析国、内外工业控制系统网络安全状况基础上,进一步研究梳理工业控制系统脆弱点、安全隐患和可能存在的安全风险,简要介绍刚刚发布的国家标准GB/T32919-2016《信息安全技术 工业控制系统安全控制应用指南》的主要内容,希望从物理和环境安全、网络安全(通信协议防护)、身份鉴别、访问控制、安全审计(监控环节)、系统与信息完整性、 应急计划等方面给工业控制系统建设、管理和运维人员提供一个可参考、可操作的安全基线,以及基本的安全控制策略和应对措施。
自从2011年9月《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》(工信部协[2011]451号)文件发布之后,国内各行各业对工业控制系统信息安全的认识都达到了一个新的高度,电力、石化、制造、烟草等多个行业,陆续制定了相应的指导性文件,来指导相应行业安全检查与整改活动。451号文填补了国内工业控制系统信息安全的政策空白,由此拉开了行业发展的帷幕。
由于工控领域缺乏信息安全基础,面临诸多风险,为提高工控系统的安全,借助工控系统专业信息安全产品进行加固是主要措施之一。从国家层面也在鼓励适用于工业控制系统的信息安全产品的发展,2012年及2013年国家发改委组织的年度国家信息安全专项中扶持的领域均包括工业控制领域。因此,近年工控信息安全产品得到了快速的发展。
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