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(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>在自主訪問控制、強(qiáng)制訪問控制,、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,。(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)訪問控制,、信道加密,、單向數(shù)據(jù)過濾和強(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(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。
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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