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2015年简析智能工业与信息安全的关键要素

 xiaohuizuo 2017-06-22
       1智能工业的关键要素
  智能工业是利用智能科学的理论、技术、方法和云计算、物联网、移动互联、大数据、自动化、智能化等技术手段,实现工业产品研发设计、生產制造过程与机械装备、經營管理、决策和服务等全流程、全生命周期的网络化、智能化、绿色化,各种工业资源与信息资源整合和优化利用,实现信息流、资金流、物流、业务工作流的高度集成与融合的现代工业体系。[1][2]
  智能工业是高度现代化的工业,是信息化与工业化深度融合的工业,是《中国工业4.0》,是具有创新力、生命力、竞争力和可持续发展的新型工业,是我国新型工业化的发展方向。
  1.1工业互联网、物联网
  工业互联网、工业物联网是互联网、物联网在工业中的应用和实现智能生产制造的基础,在智能工业生产制造体系中把人、设备、生产线、工厂车间、供应商、客户紧密地连接在一起:首先设备和设备的互联成生产线,单机智能设备的相互连接成智能生产线;智能车间、智能工厂,供应链有关工矿企业、客户互联形成产业链网络;基于设备与人的互联的信息物理系统(CPS)也是工业互联网、物联网的核心,能极大地提升人的效率、工业效益、创造更多价值,为用户提供更好服务。
  1.2工业云、云制造
  工业云是智能工业的基础设施,通过云计算技术为工业企业提供服务,使工业行业企业的社会资源实现共享的一种信息化创新模式,如工业软件云平台实现工业软件资源的共享和应用,是软件服务与云服务相结合的一种服务模式创新。工业云集成了工业软件、硬件、云计算、制造技术与物联网等技术,能够以较低成本实现信息技术与产品设计、工艺规划、制造等业务的融合,并促进研发、设计、物流、商务等生产性服务业与企业个性化需求的无缝衔接。工业云开启了中小企业两化深度融合之路,使更多中小企业能以较低的成本开展信息化,进行产品研发设计、生产等创新活动;推动了中小企业实现知识共享和协同研发,有利于产业协同创新。?
  云制造是一种利用网络和云制造服务平台,按用户需求组织网上制造资源(制造云),为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式,云制造技术将现有网络化制造和服务技术同云计算、云安全、高性能计算、物联网等技术融合,实现各类制造资源(制造硬设备、计算系统、软件、模型、数据、知识等)统一的、集中的智能化管理和经营,为制造全生命周期过程提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的各类制造活动服务。它    是一种面向服务、高效低耗和基于知识的网络化智能制造新模式。[4]
  目前在航天、汽车、模具行业已有成功的试点和示范应用并开始推广。
  1.3工业自动化设备及工业软件
  工业自动化设备包括数字化仪表、半导体非电量(物理、化学、生物等变量)的各种传感器及数字测量仪表,RFID及其读写器;单片机、各类嵌入式计算机及模块组件;工控机、数控装置、可编程控制器、工业机器人、分布式控制系统;行业电子的应用产品:如汽车电子、航空电子、机械电子、纺织电子等产品;
  工业软件是智能工业的灵魂,包括工业设计软件、生产过程及装备控制软件,企业经营管理软件、决策支持软件等;,企业资源管理ERP软件,客户管理CRM、供应链管理SCM、制造执行系统MES,都将逐向智能化方向升级进化;商务智能软件BI 、数据挖掘软件、智能决策软件、智能控制、智能管理等软件将推出适用于云计算、大数据的新产品;智能化工业软件及自动化装备是智能工厂、智能工业的核心,是建设智能工业的根本保证。[2][3]
  1.4工业大数据,
  工业大数据包括产品的数据、运营的数据、管理的数据、供应链的数据、研发的数据等企业内部数据,以及国内外市场数据、客户数据、政策法律数据等企业外部数据,信息化网络化带来了海量的结构化与非结构化数据,数据本身最基本的特征是及时性、准确性、完整性,大数据的实时采集和处理带来更高的研发生产效率以及更低的运营成本。这是更精准、更高效、更科学的管理、决策和智能化水平的不断提升的保证。
  1.5智能制造、智能生产、智能工厂
  狭义智能制造是指生产智能仪表、智能控制装置、智能机器人、智能控制软件、智能执行机构等智能设备的制造业。广义智能生产制造是指将信息技术、网络技术和智能技术应用于工业生产制造领域,实现产品、研发生产、经营管理及服务全流程的数字化、网络化、信息化、自动化、智能化、绿色化,是基本实现智能化的生产工厂和制造企业。[2][
  2信息安全的关键要素
  信息安全是对信息系统、信息与信息的利用的固有属性攻击与保护的过程。它围绕着信息系统、信息及信息熵的机密性、真实性、可控性、可用性这四个核心安全属性,具体反映在物理安全、运行安全、数据安全、内容安全、信息对抗等五个层面上。[5]
  2.1信息安全关键技术
  2..1.1安全芯片     安全芯片就是可信任平台模块,是一个可独立进行密钥生成、加解密的装置,内部拥有独立的处理器和存储单元 ,可存储密钥和特征数据,为电脑提供加密和安全认证服务。用安全芯片进行加密,密钥被存储 在硬件中,被窃的数据无法解密,从而保护商业隐私和数据安全,安全芯片也包括自主研发的国产化CPU、SOC及ASIC专用芯片。
  2.1.2安全操作系统     安全操作系统 是指计算机信息系统 在自主访问控制、强制访问控制、标记、身份鉴别、客体重用、审计、数据完整性、隐蔽信道分析、可信路径、可信恢复等十个方面满足相应的安全技术要求。 安全操作系统也包括自主开发的嵌入式计算机操作系统。
  2.1.3密码技术     密码技术包括密码理论、新型密码算法、对称密码体制与公钥密码体制的密码体系、信息隐藏技术、公钥基础设施技术(PKI)以及消息认证与数字签名技术等。
  2.1.4信息安全总体技术     总体技术主要包括系统总体安全体系、系统安全标准、系统安全协议和系统安全策略等;信息安全体系包括体系结构、攻防、检测、控制、管理、评估技术:大流量网络数据获取与实时处理技术(专用采集及负载分流技术等),网络安全监测技术(异常行为的发现、网络态势挖掘与综合分析技术、大规模网络建模、测量与模拟技术),网络应急响应技术(大规模网络安全事件预警与联动响应技术、异常行为的重定向、隔离等控管技术),网络安全威胁及应对技术(僵尸网络等网络攻击的发现与反制技术、漏洞挖掘技术),信息安全等级保护技术。[5]
  2.2智能工业信息安全技术
  2.2,1工业云安全技术    云安全包括虚拟化安全、数据安全、应用安全、管理安全等。
  (1)数据安全 是指保存在云服务系统上的原始数据信息的相关安全方案,包括数据传输、数据存储、数据隔离、数据加密和数据访问。(2)应用安全  1)终端安全:用户终端安全软件
  2)SaaS 应用安全:为用户提供应用程序和组件安全.3)PaaS 应用安全:保障平台软件包安全4) Iaas 应用安全,用户需要对自己在云内的所有安全.(3 )虚拟化安全 1)虚拟化软件产品的安全 2)虚拟主机系统自身的安全.[6]
  2.2.2工业物联网安全技术   (1)物联网信息采集安全:1)RFID/EPC技术安全2)传感器网络的基本安全技术包括基本安全框架、密钥分配、安全路由和入侵检测和加密技术等,3)物联网终端安全,(2)物联网信息传输安全,常用的安全措施有身份认证、数据访问控制、信道加密、单向数据过滤和强审计等.(3)物联网信息处理安全 1)中间件技术安全、2)用云计算处理物联网海量数据时,需要云计算安全技术(4)物联网个人隐私保护.[7]
  2.2.3工控系统安全技术   (1)工业控制系统安全风险分析、评估技术、威胁检测技术,大数据分析、漏洞挖掘技术(2)工控系统信息安全体系架构及纵深防护技术
  (3)工控系统信息安全等级保护技术(构建在安全管理中心支持下的计算环境、区域边界、通信网络三重防御体系)(4))本质安全工控系统关键技术(安全芯片、安全实时操作系统、安全控制系统设计技术)(5)可信计算应用技术(可信计算平台技术、可信计算组件、可信密码模块应用技术)[8]
  3发展智能工业与信息安全的共性关键要素
  3.1环境   各级政府要切实贯彻落实国务院及有关部委制定的规划、行动计划,制定促进智能工业发展的政策、法律法规,加强组织协调,建设跨界创新、万众创新的良好环境。
  3.2管理   通过深化改革,建立有利于智能工业与信息安全技术、产业发展的管理体制、机制及各种管理制度。建立与完善智能工业及信息安全等级保护定期测评考核制度,对行业智能制造及企业智能化试点工程定期进行考评,推动各行业的智能化健康发展。
  3.3人才   多种渠道、多样化途径培养复合型人才。建立和完善干部、职工教育培训体系,强化继续教育,形成制度,不断提高领导干部、管理人员与专业人员的信息技术知识与业务水平,通过大学培养复合型及高层次人才,建立学习型组织,通报刊及网站,加强智能技术、信息安全的科普宣传教育,提高职工及全民的科学文化素质、知识与技能。
  参考文献
  1.龚炳铮  关于推进我国智能化发展的思考 [J]  《中国信息界》  2012(1)p5-8
  2.龚炳铮  关于发展我国智慧企业的思考  [J]  《中国信息界》  2014(2)月总276期p64-71
  3龚炳铮  自动化技术的发展趋势与对策 [J]  《自动化博览》2010。10增刊《今日自动化技术在中国》p2-11
  4李佰虎  云制造—面向服务的网络化制造新模式  [j] 《计算机集成制造系统》2010,16(1)p1-7
  5方滨兴  信息安全关键技术探讨  [R] 《www.doc88.com/p-788605 》2005.9.22
  6..高建华 云计算信息安全问题的分析与探讨  [J ] .2014 (3)
  7刘晏斌  胡文军  物联安全模型及关键技术 [J]. 《数字通信》,2010 (4)  p28-33
  8.沈昌祥  做好工业控制系统信息安全等级保护工作 [R]. 北京: 2013.。
  作者简介 龚炳铮 博士,研究员,主要研究方向:自动化、信息化、智能化发展
  刊登在<微型机与应用>2015年第9期p12-13页

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