我国物联网发展现状及前景分析如何?

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2006至2020年,物联网应用从闭环、碎片化走向开放、规模化,智慧城市、工业物联网、车联网等率先突破。中国物联网行业规模不断提升,行业规模保持高速增长,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。

截至到2019年,我国物联网市场规模已发展到15万亿元。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

近年来,我国政府出台各类政策大力发展物联网行业,不少地方政府也出台物联网专项规划、行动方案和发展意见,从土地使用、基础设施配套、税收优惠、核心技术和应用领域等多个方面为物联网产业的发展提供政策支持。在工业自动控制、环境保护、医疗卫生、公共安全等领域开展了一系列应用试点和示范,并取得了初步进展。

目前我国物联网行业规模已达万亿元。中国物联网行业规模超预期增长,网络建设和应用推广成效突出。在网络强国、新基建等国家战略的推动下,中国加快推动IPv6、NB-IoT、5G等网络建设,消费物联网和产业物联网逐步开始规模化应用,5G、车联网等领域发展取得突破。

政策推动我国物联网高速发展

自2013年《物联网发展专项行动计划》印发以来,国家鼓励应用物联网技术来促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变,对于提高国民经济和社会生活信息化水平,提升社会管理和公共服务水平,带动相关学科发展和技术创新能力增强,推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。

以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,通过对人、机、物的全面互联,构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系,是数字化转型的实现途径,是实现新旧动能转换的关键力量。

我国物联网行业呈高速增长状态 未来将有更广阔的空间

自2013年以来我国物联网行业规模保持高速增长,增速一直维持在15%以上,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。中国通信工业协会的数据表明,随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的15万亿元。

虽然我国物联网发展显著,但我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段。目前中国物联网及相关企业超过3万家,其中中小企业占比超过85%,创新活力突出,对产业发展推动作用巨大。

物联网作为中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向,蕴含着巨大的创新空间,在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域,创新活动日趋活跃,创新要素不断积聚。

物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

在政策、经济、社会、技术等因素的驱动下,2020年GSMA移动经济发展报告预测,2019-2025年复合增长率为9%左右,2020年中国物联网行业规模目标16亿元,按照目前物联网行业的发展态势,十三五规划的目标有望超预期完成;预计到2025年,中国物联网行业规模将超过27万亿元。

未来物联网行业将向着多元方向发展

标准化是物联网发展面临的最大挑战之一,它是希望在早期主导市场的行业领导者之间的一场斗争。目前我国物联网行业百家争鸣,还未有一个统一的标准出现。因此在未来可能通过不断竞争将会出现限数量的供应商主导市场,类似于现在使用的Windows、Mac和Linux *** 作系统。

合规化同样是当下物联网面临的问题之一,特别是数据隐私问题。目前数据隐私已成为网络社会的一个关键词,各种用户数据泄露或被滥用的事件频发,特别是Facebook的丑闻引发了全球担忧。

因此在未来,我国各种立法和监管机构将提出更加严格的用户数据保护规定,,用户的敏感数据可能会随着时间的推移而受到更严格的监管。

安全化是指预防物联网软件遭受网络黑客攻击,在未来,以安全为重点的物联网设施将受到更多的关注,特别是某些特定的基础行业,如医疗健康、安全安防、金融等领域。

多重技术推动物联网技术创新

从技术创新趋势来看,物联网行业发展的内生动力正在不断增强。连接技术不断突破,NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗广域网全球商用化进程不断加速;物联网平台迅速增长,服务支撑能力迅速提升;

区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网,为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动,物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”等特点。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》

一、健全预防控制运行机制 (一)定期组织形势分析研判。各地要进一步健全安全生产风险分析研判机制。市每半年、县区每季度对本行政区域安全生产形势和生产安全事故情况进行深入分析研判,根据安全生产实际,加强对重点行业领域、重点区域、重点单位安全生产和职业病危害风险的管控,确保可防可控。加强对安全生产舆情和热点、敏感问题的分析预测,完善应对机制,提升应对能力。 (二)构建信息互通共享机制。充分利用“智慧安监”系统,建立统一规范的安全监管信息平台,实现安全生产信息数据的共享,形成全方位、立体化监管格局,提高安全监管效能。加快建立政府与各部门和生产经营单位互联互通信息系统,健全配套制度,提高信息化水平。 (三)完善安全风险防控机制。建立重大危险源和职业病危害严重生产经营单位管理档案,落实各层级风险防控责任,加强监督检查,对重大隐患实行挂牌督办。建立以“双随机”抽查为重点的安全生产监管执法机制,加大对高风险行业生产经营单位的抽查权重。 (四)健全应急救援联动机制。加强生产经营单位应急救援队与属地政府救援力量联动,有针对性地开展联合演练,实施科学救援,提高应急处置效率。加快应急救援平台建设,逐步实现互联互通。建立健全自然灾害预报预警和联合处置机制,加强国土资源、安全监管、气象、地震等部门的协调配合,严防自然灾害引发事故灾难。 二、提升生产经营单位安全预防控制能力 (一)强化安全风险辨识评估。负有安全监管职责的部门要监督生产经营单位依法履行主体责任,把风险管控落实到生产经营活动全过程,健全涵盖风险辨识评估、风险预警预控、隐患排查治理、重大危险源监控、应急管理等工作的闭环管理模式,构建系统规范、管控有效的安全预防长效工作机制。指导生产经营单位制定符合实际科学规范的风险辨识和评估标准,实现一企一标准。科学辨识作业场所、设备设施、生产系统、 *** 作行为、环境条件、安全管理等方面存在的风险,对辨识出的风险分类梳理,确定防控重点。 (二)落实安全风险防控措施。负有安全监管职责的部门要督促生产经营单位制定安全风险防控措施,按照风险等级实施分级管控,最大限度避免生产安全事故发生。在醒目位置设置公告栏,公布风险点、风险类别、重大危险源及管控措施。对可能导致事故的工作场所、工作岗位,设置报警装置,配置现场应急设备设施和撤离通道。加强重大危险源管控,落实动态全程监控和风险预控管理。加强作业场所职业病危害防治,定期进行职业病危害因素检测,切实保障职工安全健康权益。 (三)加强安全生产应急管理。负有安全监管职责的部门要指导、监督生产经营单位在风险评估的基础上,编制应急救援预案,配备必要的应急救援装备和物资。非煤矿山、金属冶炼、建筑施工、交通、客运索道运营等单位和危险化学品的生产、经营、储存单位应依法建立应急救援组织,配备相应的应急救援器材、设备和物资,并定期演练。规模较小的单位,应与邻近的应急救援组织签订应急救援协议。经常性开展从业人员岗位应急知识教育和自救互救、避险逃生技能培训,并定期组织考核。 三、强化城镇运行安全风险管控 (一)加快城镇运行防控网建设。健全风险管控制度运行规范,构建覆盖城镇生产、生活、运营等各方面,贯穿城镇规划、建设、运行、发展等各环节的城镇运行安全预防控制网络。加强车站、码头、地下空间、公园景区、商场超市、人员集聚场所等地点的安全风险管控,明确责任,完善制度。强化输水、输电、供气、供热管线和危险物品输送管道等风险管控,完善基础数据,落实分类监管。加强城乡结合部、开发区等区域的安全风险管控,严厉打击非法违法生产经营建设行为。 (二)加强城镇运行风险评估预警工作。建立健全高危行业、重点工程及重点行业(领域)的风险评估指标体系、风险监测预警和风险管理联动机制,定期开展城镇运行安全风险评估,明确相应管控措施及应急处置措施,提高预警和防控能力。完善城镇运行安全监测站网或监测体系,健全安全风险信息报送、应急响应、现场指挥、协调联动、信息发布、社会动员和统筹协作等工作机制,提升应急处置能力。 (三)强化城镇运行风险源头管控。加强城乡发展规划与城镇地下公用基础设施规划特别是石油天然气管道、城镇燃气管线等规划的衔接。结合产业结构调整,推动经济存量中高危险、高污染、高耗能生产经营单位的转移或退出,城乡规划主管部门不得在城镇人口密集区批准新建、改建、扩建生产和储存危险化学品的工厂、仓库。 (四)推广应用先进适用技术。依托互联网、物联网、大数据、云计算和智能传感、遥感、卫星定位、地理信息系统等技术,创新安全风险防控手段,强化监测监控、预报预警,提升风险管理数字化、网络化、智能化水平,及时发现和消除安全隐患。引导各类安全生产技术服务机构和社会组织有序发展,

小米集团 陈长林 李泽霖

打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。推进以智能制造为核心的智能工厂建设是实现这一目标的重点方向,是我国迈进世界强国大门的关键一环。而信息安全是保障智能工厂系统能够顺利运转的根基。

小米作为一家互联网 科技 制造公司,一直走在创新的前列。在小米十周年的演讲中,创始人雷军对小米的过去十年进行了总结和复盘,也对未来十年提出了三个发展策略:重新创业、互联网 + 制造、行稳致远。在“互联网 + 制造”这条路线上,小米经过过去三年的努力,已经建成了百万台级的全自动化智能工厂(即“黑灯”工厂),致力于超高端手机的自动化生产。对于这条自动化水平极高的生产线,信息安全是其重要根基,是保证整个工厂安全、高效、稳定运转的关键一环。小米把信息安全体系建设作为智能工厂稳健运营的基石,在信息安全管理体系建设与实践上也下足了功夫。

小米智能工厂的信息安全管理体系包括三道防线:

第一道防线——安全技术体系,包括设备层、网络层、系统层和应用层。

第二道防线——安全管理体系,包括安全制度与全员安全意识培训。

第三道防线——安全审计,以攻击方蓝军视角对系统进行渗透测试。


第一道防线——安全技术体系

小米智能工厂安全防护体系主要通过应用层、系统层、网络层、设备层 4 个层面组成,通过纵深防御体系,最大程度保障小米智能工厂的安全。

一、设备层防护

智能工厂中,不仅有机器人、工业摄像头、AGV 等工业智能设备,同时还会配备监控摄像头、门禁系统、智能储物柜等常规的 IoT 设备。这些设备在生产之初更多考虑的是设备功能的实现以及设备性能的稳定性,而在安全性的设计考量上往往较为匮乏。

近几年来,行业内智能设备被攻击的案例层出不穷。据各大安全厂商的不完全统计,在所受到的DDoS 攻击中,黑客 *** 纵僵尸网络从而发起的攻击占总数量的一半以上。而互联网中海量缺乏安全性设计的物联网设备就成为这些攻击的“重灾区”。2017 年,由 Mirai 僵尸程序组成的僵尸网络发起的大规模 DDoS 攻击,导致美国、中国、巴西等国家大面积的网络瘫痪。而感染的主要设备有监控摄像头、数字视频录像机及路由器等大量物联网设备。

小米拥有全球最大的消费级物联网,对物联网的安全尤为重视,也为此在 2018 年正式成立了 AIoT安全实验室,实验室的组成成员均在 IoT 安全、网络安全等方面有着丰富的经验和实践。利用这一优势,小米针对智能工厂中的智能设备进行了全面地安全审计,挖掘设备本身存在的潜在安全隐患,并在第一时间联系相应的厂商进行分析、修复和整改。这一举措将从源头上尽可能地消除设备的安全隐患,缩减可能遭受攻击时的攻击面,在设备层面上做到安全性的提升。

二、网络层防护

智能工厂主要由生产网、集成系统网、办公网三大网络组成。

生产网中的设备主要有数控机台、机器人、传感器等;集成系统网中的设备主要有 MES、SAP、MOM 等;办公网中的设备主要为工厂员工办公使用的 PC。这三大网络分别具有不同的特征属性。

生产网是实际生产线所在的网络环境,该网络需要具备极高的稳定性和可靠性,一般会划分为多个产线,不同产线承担不同的生产需求。而由于生产网的极高可靠性要求,一些安全变更(如 *** 作系统补丁、安全策略变更、防护变更等)需要一定周期,不能收到更新时立即进行。所以,对生产网的网络层防护就变得格外重要。有效的网络层防护能够阻挡外部黑客、病毒的攻击,为生产网建立完备的安全屏障。小米在生产网的防护中,采用了单向隔离的安全策略,并对生产网的单向访问策略也做了严格的限制,从网络层面上阻断了可能的攻击路径。同时,在生产网内部,也对高危端口(如 TCP135/139/445/1433/3306/5985/5986 等)进行了禁用,避免病毒利用这些高风险端口在生产网中扩散。

集成系统网中拥有大量工业控制应用系统,这些系统与传统的应用系统类似,通常会开放 Web、远程桌面、SSH 等服务。小米搭建了全套零信任防护体系,对集成系统网中所有服务都实施了访问控制,仅允许授权用户访问,将非法攻击者拒之门外。对所有集成系统中的服务器,小米通过部署自研的HIDS(主机型入侵检测系统),实时监控服务器的安全状况,并对外部攻击进行阻断和拦截。对于系统本身,小米安全团队会对其产品全流程进行安全把控,在研发、测试、上线阶段进行安全评估,及早地发现问题,提升系统整体安全性。

办公网主要是工厂员工日常办公所使用的网络。由于办公网中环境复杂,为了避免对其对核心生产网造成不良影响,办公网与核心生产网完全隔离。而为了保障办公网的安全性,小米在每一名员工的办公 PC 都强制安装了杀毒软件和安全合规检测软件,以保障 PC 的安全性和合规性。为了能够及时发现办公网中的安全隐患和潜在的安全风险,小米在网络出口侧部署了威胁检测系统,实时发现存在隐患和威胁的 PC,并采取相应的安全策略进行紧急处理和防护。

三、系统层防护

生产网中有大量的工控上位机,这些工控机来自多家供应商,存在 *** 作系统不统一、安全防护水平参差不齐的问题。而在工控行业,经常会出现一机中毒、全厂遭殃的情况,给整个生产造成严重的影响。

为了解决这些问题所带来的安全风险,小米针对生产网制作了标准的 *** 作系统镜像,在 *** 作系统镜像中加入了 IP 安全策略、系统补丁、杀毒软件等安全模块,拉齐系统安全基线。工控电脑终端统一加入工厂专用域,便于管理人员进行集中地安全管理和 *** 作审计。

四、应用层防护

在工业网络中,文件传输是常见的一个应用场景。但是,不恰当的文件传输方式极易造成病毒的传播与扩散,对正常生产造成影响。

文件传输的需求主要分为产线内传输、产线间传输和外部交换等。为了满足这一正常业务需求,我们构建了专用文件摆渡服务。

在文件摆渡服务的设计上,主要分为几个部分:文件服务器上部署实施病毒监控服务,保证文件服务器上所有文件的安全性。文件服务器上开启审计策略,对文件交换行为进行记录和审计。向生产网开放 SMB 文件共享接口,并与产线专用域账号打通,用于产线内和产线间的文件传输需求。向办公网开放 Web 文件共享接口,并接入零信任防护系统,用于产线与办公网的文件摆渡。通过统一的文件传输管控,不仅仅解决了业务的使用需求,同时也增强了文件的安全性。


第二道防线——安全管理体系

人员安全意识是安全防护中重要的一环,往往也是安全防护体系中的薄弱环节。近几年,针对企业员工的安全攻击手段层出不穷,从传统的钓鱼邮件、人员渗透到新型的 BadUSB、钓鱼 Wi-Fi 等,都对智能工厂的安全产生巨大的威胁。

小米在员工信息安全意识方面,定期进行钓鱼邮件演练,提升员工对钓鱼邮件的识别能力。定期举办安全意识培训,介绍业内常见的安全攻击和渗透手段,从而提升员工安全意识,降低类似攻击发生的概率。


第三道防线——安全审计

仅从技术层面和人员意识方面进行防护仍然不够,小米蓝军通过模拟真实黑客攻击,对整个安全防护体系进行检验,发现其中的薄弱之处,然后加以修复和整改。

实践是检验真理的唯一标准,在安全防护领域也是如此,一个优秀的安全防护体系必须能够经得起攻击的检验。小米蓝军是一支拥有丰富经验的企业网络攻击团队,通过模拟真实黑客的攻击手法,对整个安全防护体系进行攻击模拟,以评判其在应对攻击时的安全表现。

小米蓝军的渗透测试不仅仅需要对安全方案中提到的四大层面进行安全评估,同时也会结合最新的安全攻击技术,对安全方案未覆盖到的风险点进行挖掘,推动整体安全建设。

除了定期的渗透测试外,小米蓝军还拥有实时漏洞监控与扫描平台,7 24 小时不间断对工厂网络进行安全扫描,及时发现安全问题,规避安全风险。


展 望

李克强总理在考察制造业企业时指出“中国制造 2025 的核心就是实现制造业智能升级”。未来,小米将会紧跟国家《中国制造 2025》的发展方向,将企业的发展与中国制造业的未来绑在一起。当前,我们已经进入了“5G+AIoT”的时代,消费端产品能力的实现对企业的技术创新能力和保障信息安全的能力提出了更为严苛的要求。所以,如果没有安全这一“夯实基础”,就无法搭建起一直追求高精尖的中国制造业这一“上层建筑”。

在小米十周年演讲中,创始人雷军对“互联网 +制造”方向也提出了更高的要求和目标。在智能工厂的第二阶段,希望建成千万台级别的超高端智能手机生产线,该工厂将实现极高的自动化,同时也会具备更为严苛的安全标准以保障生产线的高效运转。未来,小米将会继续深耕智能制造业,努力推动中国制造走在更为安全、先进、稳健的前进道路上,为实现“中国制造 2025”这一伟大的十年计划做出应有的贡献。

(本文刊登于《中国信息安全》杂志2021年第1期)


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