什么是工业互联网，用来干什么？和我的生活有关吗?

2012 年，工业互联网（Industrial Internet）的概念率先由 GE 提出，即工业云联网是开放、全球化的网络，将机器和先进的传感器、控制和软件应用迚行连接，提高生产敁率，减少资源消耗，其本质在于工业机理、经验的固化以及制造资源的集聚与共享。

根据中国《关于深化“云联网+先迚制造业”収展工业云联网的指导意见》，工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，打造 人、机、物全面互联的新型网络基础设施，形成智能化収展的新关业态和应用模式，是推迚制造强国和网络强国建设的重要基础。 

由于工业资源的网络化、智能化是智能制造的本质特彾，可以说，工业云联网的建设与部署是构建 未来智能制造体系的兲键所在。架构上，工业云联网主要由网络、平台（即数据）、安全三大要素构成，其中网络是基础，是在人、产品、机器、车间、企业构建链接以及整合设计、研収、生产、服务等各环节的“血管循环系统”；安全体系是保障，包括设备安全、网络安全、控制安全、应用安全、 数据安全等方面，其目标既包括数据的保密，也包括设备的稳定可靠运行；而最为核心的是平台， 本质上工业云联网是构建基于海量数据采集、汇聚、分析的一个工业服务和运行控制体系。 

作为工业云联网的核心，工业云联网平台在传统工业亐平台的软件工具共享、业务系统集成的基础 上，通过物联网、大数据、人工智能等技术，叠加制造能力开放、知识经验复用与开収者集聚的功 能，仍而大幅提升工业知识生产、传播、利用敁率，形成海量开放 APP 应用与工业用户之间相云促 迚、双向迭代的生态体系。

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物联网涉及的公共技术：物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面，因此，“物联网”被称为是继计算机和互联网之 后的第三次信息技术革命。信息时代，物联网无处不在。由于物联网具有实时性和交互性的特点，因此 ，物联网的应用领域主要有如下。
1、城市管理
（1）智能交通（公路、桥梁、公交、停车场等）物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。
在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主 预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。
在公交方面，物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控 制等手段，集智能运营调度、电子站牌发布、IC卡收费、ERP（快速公交系统）管理等于一体。通过该系 统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一 趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。
停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找 到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一 时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地 段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。
（2）智能建筑（绿色照明、安全检测等）
通过感应技术，建筑物内照明灯能自动调节光亮度，实现节能环保，建筑物的运作状况也能通过物联网 及时发送给管理者。同时，建筑物与GPs系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地 理位置、安全状况、人流量等信息。
（3）文物保护和数字博物馆
数字博物馆采用物联网技术，通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监 测和控制，建立长期的藏品环境参数数据库，研究文物藏品与环境影响因素之间的关系，创造最佳的文 物保存环境，实现对文物蜕变损坏的有效控制。
（4）古迹、古树实时监测
通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时作出数据分析和保护措施。
在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上，让景区对全世界做现场直播 ，达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外，还可以实时建立景区内部的电子导游系统。
（5）数字图书馆和数字档案馆
使用RFID设备的图书馆／档案馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFD标签和阅读 器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将RFID技术与图书馆数字化系统相结合，实现架位标 识、文献定位导航、智能分拣等。
应用物联网技术的自助图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份z或借书卡插进渎卡器 里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自 动把书送到书库。同样通过扫描装置，工作人员也能迅速知遭书的类别和位置以进行分拣。
2、数字家庭
如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来，那么只是—个多功能遥控器控制所有终端，仅仅实现了 电视与电脑、手机的连接，这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网 与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。有了物联网，就可以在办公室指挥家庭电器的 *** 作运行，在下班回家的途中，家里的饭菜已经煮熟，洗澡的热水已经烧好，个性化电视节目将会准点 播放；家庭设施能够自动报修；冰箱里的食物能够自动补货。
3、定位导航
物联网与卫星定位技术、GSM／GPRS／CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。
4、现代物流管理
通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装／装卸、堆栈、运输、配 送／分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS／GPS数据库无 缝结合，成为强大的物流信息嘲络。
5、食品安全控制
食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时 监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。
6、零售
RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离 以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。
7、数字医疗
以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录，以及对医 疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。
8、防入侵系统
通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性 入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。

随着云计算、大数据、物联网、5G、边缘计算等IT技术的快速发展，支撑了工业互联网的应用快速落地。作为“新基建”的重点方向之一，工业互联网发展已经进入快轨道，将加速“中国制造”向“中国智造”转型，并推动实体经济高质量发展。

新型 IT 技术与传统工业 OT 技术深度融合，使得工业系统逐步走向互联、开放，也加剧了工业制造面临的安全风险，带来更加艰巨的安全挑战。CNCERT 发布的《2019 年我国互联网网络安全态势综述》指出，我国大型工业互联网平台平均攻击次数达 90 次/日。

工业互联网连接了大量工业控制系统和设备，汇聚海量工业数据，构建了工业互联网应用生态、与工业生产和企业经营密切相关。一旦遭入侵或攻击，将可能造成工业生产停滞，波及范围不仅是单个企业，更可延伸至整个产业生态，对国民经济造成重创，影响 社会 稳定，甚至对国家安全构成威胁。

近期便有重大工业安全事件发生，造成恶劣影响，5 月 7 日，美国最大燃油运输管道商 Colonial Pipeline 公司遭受勒索软件攻击，5500 英里输油管被迫停运，美国东海岸燃油供应因此受到严重影响，美国首次因网络攻击而宣布进入国家紧急状态。

以下根据防护对象不同，分别从网络接入、工业控制、工业数据、应用访问四个层面来分析 5G 与工业互联网融合面临的安全威胁。

01

网络接入安全

5G 开启了万物互联时代，5G 与工业互联网的融合使得海量工业终端接入成为可能，如数控机床、工业机器人、AGV 等这些高价值关键生产设备，这些关键终端设备如果本身存在漏洞、缺陷、后门等安全问题，一旦暴露在相对开放的 5G 网络中，会带来攻击风险点的增加。

02

工业控制安全

传统工业网络较为封闭，缺乏整体安全理念及全局安全管理防护体系，如各类工业控制协议、控制平台及软件本身设计架构缺乏完整的安全验证手段，如数据完整性、身份校验等安全设计，授权与访问控制不严格，身份验证不充分，而各类创新型工业应用软件所面临的病毒、木马、漏洞等安全问题使原来相对封闭的工业网络暴露在互联网上，增大了工控协议和工业 IT 系统被攻击利用的风险。

03

数据传输及调用安全

云计算、虚拟化技术等新兴IT技术在工业互联网的大规模应用，在促进关键工业设备使用效率、提升整体制造流程智能化、透明化的同时，打破原有封闭自治的工业网络环境，使得安全边界更加模糊甚至弱化，各种外来应用数据流量及对工厂内部数据资源的访问调用缺乏足够透明性及相应监管措施，同时各种开放的 API 接口、多应用的的接入,使得传统封闭的制造业内部生产管理数据、生产 *** 作数据等，变得开放流动，与及工厂外部各类应用及数据源产生大师交互、流动和共享，使得行业数据安全传输与存储的风险大大增加。

04

访问安全

工业互联网核心的各类创新型场景化应用，带来了更多的参与对象基础网络、OT 网络、生产设备、应用、系统等，通过与 5G 网络的深度融合，带来了更加高效的网络服务能力，收益于愈发灵活的接入方式，但也带来的新的风险和挑战，应用访问安全问题日益突出。

针对上面工业互联网遇到的安全问题，青云 科技 旗下的 Evervite Networks 光格网络面向工业互联网行业，提出了工业互联网 SD-NaaS（software definition network & security as a service 软件定义网络与安全即服务）解决方案，依托统一身份安全认证与访问控制、东西向流量、南北向流量统一零信任网络安全模型架构设计。工业互联网平台可以借助 SD-NaaS 构建动态虚拟边界，不再对外直接暴露应用，为工业互联网提供接入终端/网络的实时认证及访问动态授权，有效管控内外部用户、终端设备、工厂工业主机、边缘计算网关、应用系统等访问主体对工业互联网平台的访问行为，从而全面提高工业互联网的安全防护能力。帮助企业利用零信任网络安全防护架构建设工业互联网安全体系，让 5G、边缘计算、物联网等能力更好的服务于工业互联网的发展。

基于光格网络 SD-NaaS 架构的工业互联网安全体系大体可以分四个层面：

基于统一身份认证的网络安全接入

首先 SD-NaaS 平台引入零信任安全理念，对接入工业互联网的各类用户及工控终端，启用全新的身份验证管理模式，提供全面的认证服务、动态业务授权和集中的策略管理能力，SD-NaaS 持续收集接入终端日志信息，结合身份库、权限数据库、大数据分析，身份画像等对终端进行持续信任评估，并基于身份、权限、信任等级、安全策略等进行网络访问动态授权，有力的保障了 5G+ 工业互联网场景下的终端接入的安全。

最小权限，动态授权的工业安全控制

其次针对工业互联网时代下的工控网络面临的安全隐患，SD-NaaS 零信任网络平台提出全新的控制权限分配机制， 基于“最小化权限，动态授权”原则，控制权限判定不再基于简单的静态规则（IP 黑白名单，静态权限策略等），而是基于工控管理员、工程师和 *** 作员等不同身份及信任等级，控制服务器、现场控制设备和测量仪表等不同终端的安全策略，不同工控指令权限，结合大数据安全分析进行动态评估及授权，实现工业边界最小授权，精细化的访问控制。以此避免工业控制网络受到未知漏洞威胁，同时还可以有效的阻止 *** 作人员异常 *** 作带来的危害。

端到端加密，精细化授权的数据防护

工业生产中会产生海量的工业数据包括研发设计、开发测试、系统设备资产信息、控制信息、工况状态、工艺参数等，平台各应用间有大量的数据共享与协同处理需求，SD-NaaS 平台提供更强壮的端到端数据安全保护方法，通过实时信任检测、动态评估访问行为安全等级，建立安全加密隧道以保障数据在应用间流动过程的安全可靠。同时生产质量控制系统、成本自动核算系统、生产进度可视系统等各类工业系统之间的 API 交互，数据库调用等行为，SD-NaaS 平台可实现细颗粒度的 *** 作权限控制，对所有的增删改查等动作进行行为审计。

采用应用隐藏和代理访问的应用防护

最后 SD-NaaS 平台采用 SDP 安全网关和 MSG 微分段技术实现工业互联网平台的应用隐身和安全访问代理，有效管理工业互联网平台的网络边界及暴露面，并基于工程师、 *** 作员、采购、销售、供应链等不同身份进行最细颗粒度的动态授权（如生产数据，库存信息，进销存管理等），对所有的访问行为进行审计，构建全方位全天候的应用安全防护屏障。

基于光格网络 SD-NaaS 解决方案，我们在工业视觉、智能巡检、远程驾驶、AI 视频监控等场景实现安全可靠落地；帮助企业在确保安全的基础上，打造支撑制造资源泛在连接、d性供给、高效配置的工业云平台，利用工业互联网平台 探索 工业制造业数字化、智能化转型发展新模式和新业态。

SD-NaaS 最佳实践：

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