关于工业物联网您可能会问自己的3个关键问题

您可能已经听到了当今制造业的建议:制造商必须急于采用技术创新来提高生产力,以保持竞争力。这就是为什么工业4.0计划和物联网(IoT)引起了业界对数据驱动型企业收益的关注。预计未来几年,制造设施将经历一次抗震转变。然而,变革的巨大飞跃可能导致混乱甚至无所作为。为了简化这些变化意味着什么以及如何为他们做好准备,element14邀请了Belden的工业IT产品线管理高级总监Jeff Lund 通过问答来解决一些关于工业物联网问题的关键问题,以及您应该如何准备。
element14:我听说的工业物联网的主要驱动力之一是使制造业决策者能够在工厂车间的任何地方从办公室,场外或在路上获得当前工厂状况的可见性。对我来说,这听起来像是一个从传感器到控制器到网关到云到移动的非常复杂的系统。我应该在同一时间还是分阶段进行这些工作?
Jeff Lund:在思考工业物联网(IIoT)时,很容易被所有你不知道的东西所淹没,你会添加什么新的设备,你会产生什么样的新数据,新的应用程序将会消耗什么这个数据。但是,如果你退后一步思考,虽然你不知道未来的所有细节,但你今天确实知道足够的步骤来准备。
特别是,您知道三件关键的事情 - 随着时间的推移,将会有越来越多的设备连接到基于标准的工业以太网网络,这些设备将生成越来越多的数据,并且这些数据将被越来越多的应用程序。为了支持这个未来,你需要一个结构良好,安全性好的网络。
2. Belden创建了一个简单的5步过程来帮助指导您完成评估您今天的网络基础设施的过程,并制定一个计划来更新和加强它,为将来做好准备 - 无论它是什么。
  1. 评估和映射工业网络基础设施。 在开始增强系统之前,您需要了解您已有的功能。当前系统的连接性(有线/无线,带宽,可靠性)和环境要求是什么?在功能和数据交换方面的近期目标是什么?评估阶段的最终结果应该是网络基础设施的准确“映射”。
  2. 迁移/更新到以太网。 IIoT基于强大的互联网技术的工业强化版本。您将需要以太网(有线和无线)作为您通信基础设施的基础,因此对于使用现场总线进行通信的现有组件(例如传感器,执行器和电动马达),计划向以太网迁移。
  3. 更新网络设计以符合最佳实践。 这一步是我们建议您暂停,以确保您的计划符合既定的最佳做法和标准。百通及其合作伙伴提供的资源可以帮助这一过程。
  4. 纵深防御提高可靠性和弹性。 网络安全已经成为工业环境中越来越大的挑战 - 并不仅仅是防止黑客攻击。大多数的工业网络安全事件是无意的,这是由于人为错误,设备漏洞和意外的恶意软件引入而造成的。IIoT以更多的方式连接更多的方式,只会使网络安全挑战变得更加重要。
  5. 监视更改。 最后一步是反馈回路。技术在不断变化。安全威胁正在改变。业务需求正在改变。您需要监视所有这些事情,并相应地更改您的系统。
element14:大多数制造工厂已经在生产过程中收集了大量的数据。如果我们对工业物联网的了解是真的,工厂将会收集更多。但为了收集所有这些数据,设备(即传感器和执行器)需要数字化和互连。一家制造工厂如何确保其所有设备都可以用于工业物联网?
杰夫·隆德:对于IIoT需要牢记的一件重要的事情是,并不要求你“撕掉并替换”你已有的东西。其价值来自于迁移到标准网络基础设施(工业以太网),然后将设备中的数据集成到业务应用程序中。虽然您可能会认为要考虑的最重要的问题是如何将数据从您的设备和业务应用程序中获取,但我认为事实并非如此。这并不是说获得访问数据总是很容易 - 您可能需要升级网络基础架构,以便更好地分段并以更高的速度运行,以支持额外的数据流,并且您可能需要网关将现有设备(现场总线,串行,IO-Link等)到您的IIoT解决方案 - 但有很多人可以帮助你走这条路。对我来说,更重要且更经常被忽视的问题是如何在连接所有这些设备时确保系统的可靠性,弹性和安全性。部分原因来自于遵循良好的网络设计实践,但这还不够。
正如我在答复开始时所说的那样,IIoT的一个非常重要的价值主张是使您能够从已经拥有的设备中获得更大的价值。这些设备的设计思路是它们将用于结构良好,封闭的系统。因此,目前在工业系统中使用的大多数协议都没有内置的安全性。这些设备通常经过测试,条件是它们在适当的条件下表现得如何,并且在暴露于畸形数据包或过量流量时可能会失败。通过国土安全部报告的设备漏洞安全警报的高比例落入这个阵营。
因此,准备设备以准备IIoT的一个关键步骤是增强其安全性,不仅要保护他们免受攻击,而且更重要的是要确保您的网络保持可靠和弹性。ISA / IEC 62443网络安全是指导如何访问和改进系统设计的一个很好的起点。诸如TofinoXenon®之类的特殊用途安全设备使您能够轻松地将ISA / IEC 62443“区域和管道”实施到您的系统中,并锁定与您现有设备的通信以确保正确的通信流量。
元素14:如果有一件事情似乎是通过工业物联网的主要障碍是足够的安全。我如何准备我的设施以建立安全的工业物联网?
杰夫·隆德:如果你担心安全,你并不孤单。高管和业务决策者的调查往往报告安全问题是他们对IIoT最关心的一个或两个问题。对于他们所看到的商业利益,他们通常都非常兴奋,几乎同样关心物联网在业务上做得不好的业务风险。
好消息是有很多资源可以求助。例如,工业互联网联盟是一个由200多家公司和组织组成的全球性组织,致力于促进工业物联网的加速发展。我是市场联合主席,最近发布了工业互联网安全框架技术报告以及最佳实践指导。同样的组织名单NIST和SANS也出版了工业互联网安全建议。Belden还开发了一种简单的“1-2-3”方法来帮助您评估您的位置,并采取简单而具体的步骤来提高系统的安全性。
但是,在开始对系统进行任何更改之前,首先要进行风险和漏洞评估。一旦你知道什么是你最重要的资产和最大的风险,你可以优先考虑保护什么,制定计划。

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