智能制造安全 | 小米“黑灯”智能工厂的安全防护实践

文 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）

超市用的寄存柜一般用条码、指纹识别及人脸识别的，但各自的成本也不尽相同；毋庸置疑，条码型的寄存柜肯定是要便宜的，但因为要用到打印纸，就长期而言，既不环保，成本也会持续增加而指纹识别和人脸识别，不管是从长期成本或者环保方面来看，都是值得选择的但现在大多数的超市都是用条码的，如果购买寄存柜的预算只能购买条码的话就条码吧，毕竟国内大多的超市都是这样的，像中商、沃尔玛、天虹等大型超市都用智莱科技的条码型寄存柜

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Startus Insights创新分析师对901个解决方案进行了详尽的分析，并提出了2020年及以后的十大物流与供应链行业趋势与创新。

来源/物料搬运商业评论

作者/Startus Insights

物流行业的趋势取决于在业务流程中实施技术驱动型创新所产生的重大变化。下一代物流管理解决方案正在朝着使全球供应链更加以客户为中心和可持续发展的方向发展。物流流程的自动化极大地提高了工作流程的生产率和效率。供应链的透明度和可追溯性的提高对于维持各个利益相关者之间的灵活动态关系至关重要。

下面的图说明了将对2020年及以后的公司产生影响的十大物流行业趋势。从建立自动仓库到跟踪快递和包裹，物联网（IoT）在该行业中扮演着重要角色。

支持人工智能（AI）的平台和解决方案不断学习一些繁琐的物流流程，以开始实现传统上手动任务的自动化。放宽关于无人机的法规及其用法，不仅可以促进最后一英里的交付，而且可以促进整个行业的机器人应用。

创新图：新兴的物流解决方案

物流行业正加速采用创新方式采用技术，以解决现有和新颖的挑战并提出新的用例。

随着客户期望的不断提高以及随着人们对产品种类和个性化服务的兴趣转移，物流和供应链部门面临越来越大的压力。物联网，先进的移动机器人以及支持人工智能和区块链的解决方案等新兴技术的飞速发展，导致公司在选择最合适的技术进行投资时面临两难选择。随着技术的不断发展，对于新兴公司要积极主动，尽早发现潜在的破坏性变化。

01

物联网

物联网是物理设备的连接，可通过互联网监视和传输数据，而无需人工干预。物流中的物联网可提高供应链各个环节的可见性，并提高库存管理效率。将IoT技术集成到物流和供应链行业中，可以提高效率，透明度，货物实时可见性，状态监控和车队管理。

Fleetroot – 车队管理

总部位于阿拉伯联合酋长国的初创公司Fleetroot为公司提供了物联网平台，以控制和管理其车队。Fleetroot通过提供油耗和浪费报告为车队经理提供燃油管理解决方案。该平台有助于监视车辆的性能，并使用车辆中嵌入的传感器和设备向系统发送严重警报。然后将数据与 历史 数据一起进行分析，以预测和计划车队的维护。Fleetroot还为货物运输提供路线优化和交付解决方案。

Ambrosus – 实时供应链可见性

伯利兹创业公司Ambrosus为食品和药品供应链行业构建了一个基于区块链的端到端物联网网络。该网络提供了用于分析传感器，分布式分类帐和数据库之间传输的数据的工具，以优化供应链。该平台可对整个供应链中的货物进行准确跟踪，从而通过利用区块链技术确保产品的质量和真实性。

02

人工智能

结合机器学习的AI算法可帮助公司积极应对需求波动。例如，基于AI的预测解决方案使管理人员可以计划供应链流程并找到降低运营成本的方法。自动驾驶AI和智能道路技术正在朝着交付服务自动化的积极方向发展。此外，基于AI的认知自动化技术带来了智能，可以自动执行管理任务并加速信息密集型 *** 作。

Insite – 需求预测

总部位于新西兰的初创公司Insite提供了基于AI的软件解决方案，用于价格预测，需求预测以及流程和流程的优化，主要满足消费品包装（CPG）和零售行业的需求。该软件提供了用于风险评估和需求预测的模块，以自动化过程决策和控制 *** 作条件。机器学习增强平台提供了实时收集和集成过程数据的工具。结果，经理们有能力在产品补货方面提供可行的见解。

Adiona – 工艺优化

澳大利亚初创公司Adiona开发了基于AI的优化软件即服务（OSaaS），使公司可以改善其物流流程并降低成本。Adiona的FlexpOps API通过解决车辆路线和相关挑战来优化静态和动态传递路线。

此外，该软件还可以通过使用机器学习技术预测需求，天气和交通状况等条件来支持车队随时间的决策。该解决方案还优化了劳动力需求并自动进行了重新部署。

03

机器人技术

将机器人技术集成到物流中可以提高供应链流程的速度和准确性，并减少人为错误。与人工相比，机器人可以延长正常运行时间并提高生产率。但是，机器人并不承担人类的工作，而是与他们一起协同工作以提高效率。诸如协作机器人（“ co-bots”）和自主移动机器人（AMR）之类的物理机器人用于在仓库和存储设施中拣选和运输货物。此外，软件机器人执行重复的，机械化的任务，从而为工人节省了时间。

Canonical Robots – 协作机器人

协作机器人与人工合作，提供帮助并提高物流运营效率。这些机器人可以在短时间内拾取，放置和包装货物，同时消除了潜在的人为错误。西班牙初创公司Canonical Robots创建了各种协作机器人来促进供应链流程。这些协作机器人具有6个轴关节，可促进模仿人类手臂的多种灵活性和运动。此外，这些机器人还可以帮助工人进行拣选和放置，码垛和包装 *** 作。

Actimai – 机器人过程自动化（RPA）

RPA提供了低级重复性任务的自动化功能，消除了人为错误，并降低了管理费用。例如，RPA软件执行的 *** 作包括发票处理，自动将信息存储在审计跟踪中以及自动执行采购订单的输入。Philippino初创公司Actimai通过利用AI和大数据来设计，部署，管理和优化RPA解决方案。初创公司的Actimai平台优化了软件机器人流程，以提供见解和分析以改进流程。

04

最后一英里的交付

从仓库或配送中心到客户的供应链的最后一步通常效率低下，并且还占了货物运输总成本的主要部分。最后一英里交付是物流中最重要的部分，因为它直接关系到客户满意度。但是，最后一英里的交付面临各种问题，包括由于交通拥堵，客户细微差别，政府法规和交付密度而导致的延迟。

Manna – 无人机

无人机交付解决了最后一英里的交通拥堵问题。无人机具有到达偏远地区的能力，从而减少了交货时间和成本。爱尔兰初创公司Manna凭借其航空级交付无人机机队向餐厅连锁店提供无人机交付服务。Manna的无人机能够在80米的高度以80km/h的速度飞行。

Pakpobo – 智能储物柜

智能储物柜使客户可以灵活地接收包裹，并减少了由于客户不在而导致退货的最后一英里的挑战。意大利初创公司Pakpobox提供适用于室内和室外条件的智能储物柜。Pakpobox具有多种智能储物柜配置，可针对各种情况进行自定义。这些智能储物柜还通过保护它们免受恶劣天气条件的影响，提供包裹安全性。此外，Pakpobox还提供温度控制的智能储物柜，用于存储易腐货物。

05

仓库自动化

仓库自动化通过减少人工干预来提高效率，速度和生产率。诸如自动导引车（AGV），机器人拣选，自动存储和检索（ASRS）以及放置墙拣选之类的拣选技术可降低错误率并提高仓库生产率。仓库需要结合高效的自动化技术来控制其运营物流成本。

Addverb Technologies – 自动导引车

仓库中的AGV集成有助于搬运货物的自动化。AGV代替了人工，以应对大规模加工大批量货物的挑战。印度初创公司AddverbTechnologies在Dynamo工作，这是一辆AGV，用于运输仓库中的各种货物。Addverb提供了带有不同导航系统的定制Dynamo AGV，包括激光，惯性，导线和磁条。而且，Dynamo在仓库中执行拣选 *** 作时需要的人力最少，甚至没有人工干预。

Exotec – 自动存储和检索系统

ASRS协助管理自动化仓库中的产品和物料存储，并提高了占地面积利用率，并且不需要人工 *** 作，从而降低了总体运营成本并提高了安全性。法国初创公司Exotec构建了自动机器人Skypod，以优化电子商务仓库。Skypod系统通过采用垂直存储方法来优化存储空间，将仓库中的高度增加多达10米。

06

区块链

区块链通过不可辩驳的分散账本系统提供安全性，并解决了紧迫的可追溯性和相关挑战。这为整个物流流程带来了交易透明性。此外，基于区块链技术的智能合约可通过减少检查点的处理时间来加快批准和审批速度。

Steamchain – 智能合约

总部位于美国的初创公司Steamchain提供了一个区块链平台，该平台使用其世界贸易物流（WTL）智能合约系统简化了付款流程。WTL智能合约通过提供所有交易的不变记录来实现B2B付款并防止欺诈。WTL智能合约除了消除货币转换成本外，还有助于最大程度地降低货币波动成本。

ShipChain – 货运跟踪

总部位于美国的初创公司ShipChain建立了一个物流平台，该平台利用区块链技术来支持端到端的运输流程。该平台允许所有利益相关者在其流通中的每个步骤中跟踪装运位置。该平台还使用加密的公共分类账更新有关预计交货时间的信息。交付完成后，将文件的影印本上传到平台中，从而提高了运输中货物的可见性和透明度。

07

大数据与数据分析

数据分析为提高仓库生产率，绩效管理和物流资源的最佳利用提供了可行的见解。从监视位置和天气以及车队时间表获得的数据有助于优化路线和交付计划。市场数据分析支持进一步优化供应商价格，库存水平以及生成风险管理报告。此外，高级分析还提供了有助于识别异常的见解，并提供了预测性维护解决方案。

Nautilus – 绩效管理

美国Nautilus Labs公司提供AI解决方案，以帮助海运公司减少油耗并提高运营效率。Nautilus的软件分析 历史 航行数据并预测最佳速度和油耗。基于云的平台还生成船只性能数据，此后可帮助优化燃料成本。

FACTIC – 规范分析

总部位于美国的初创公司FACTIC提供一个SaaS平台，可为食品和饮料行业提供预测分析解决方案。FACTIC利用数据挖掘和AI技术来分析内部和外部来源的数据以预测未来的销售。该平台可预测需求偏差并做出以数据为依据的决策，以实现自动化采购。该平台还提供了通过采用自动补货来优化库存的工具。

08

云计算

针对物流公司的基于云的SaaS解决方案允许按需付费模式，这些模式所需的资金投入很少。这样可以最大程度地降低维护IT基础架构的风险和成本。基于云的物流解决方案还解决了通信障碍，并允许公司以安全的方式进行协作和共享数据。此外，云集成允许从管理系统收集数据以分析整个物流流程。最后，与云集成的物流提供了通用的可访问性，并且不限于任何物理空间。

Linker – 云平台

波兰初创公司Linker在B2B云实现平台上工作，该平台为电子商务公司和第三方物流（3PL）参与者提供物流服务。该平台提供了在数字化运输的同时增强产品标签和交付服务的工具。链接器提供用于在仓库和交付设施中实现的工具。该平台解决方案还采用了现收现付模式。

Alpega – 云TMS

比利时初创公司 Alpega创建了基于云的SaaS Inet运输管理系统，以满足端到端的运输需求。该软件解决方案使制造商与广泛的物流供应商网络之间可以进行实时通信。

在Inet电子TMS自动化物流流程并整合运输需求成一个单一的系统。该软件解决方案还通过移动应用程序提供了对货运的跟踪。该云平台允许Alpega每季度向客户发布升级的软件，而每年更新周期之后的本地软件则没有这样便利。

09

自动驾驶 汽车

通过消除驾驶时的人为错误，自动驾驶 汽车 可提高车辆安全性并安全地运送货物。它们旨在全天候工作，因此提高了首英里和最后一英里交付的效率。此外，无人驾驶 汽车 通过使用长途路线的装卸计划技术提高了燃油效率，减少了交通拥堵，并通过利用AI增强技术来优化了行驶路线。

Spring – 自动驾驶车队

德国初创公司Spring提供了SpringX1，这是一种自动驾驶的多用途车队，用于通过可预测的智能系统运输货物。Spring的自动驾驶 汽车 配备了可用于多种应用的模块化拖车。这些模块可根据其应用（例如移动储物柜，食品和货物交付）进行定制。

Mars Auto – 自动驾驶 汽车 软件

韩国初创公司Mars Auto开发了自动驾驶 汽车 软件，以提供无人驾驶运输。基于AI的软件提供了用于绘制环境图，控制和引导车辆到正确的货舱的工具。该软件可帮助货运公司以高效，可靠和安全的方式运送货物，而无需人工干预。

10

柔性物流

柔性物流使公司能够在需求波动期间更高效地处理供应链运作。根据市场需求，它有助于按需扩大或缩小供应链运作。d性物流从而解决了供应链公司面临的挑战，包括船只利用率不足，仓储限制和库存过多。

Shorages – 按需仓储

总部位于阿拉伯联合酋长国的初创公司Shorages是一个B2B按需仓储市场，为中小企业（SME）服务。Shorages可帮助公司从广泛的网络中查找短期仓储需求。一方面，该平台允许所有者出租仓库中未使用的空间以满足短期需求。另一方面，他们为客户提供按使用量付费和按需存储和配送服务。

GlassWing – 按需送货车

印度初创企业GlassWing提供了各种按需货运的商用车辆。该GlassWing平台形成的物流服务网络与运输连接货主。该初创公司还提供诸如实时跟踪，路线优化，货运安全定制报告，实时警报等解决方案，并通过利用支持AI的技术帮助降低货运成本。

这对物流公司意味着什么？

这项针对物流行业10个趋势的研究概述了创新领域，这是我们在分析中发现的内容的表面。物流即服务，云物流，数字标识符和增材制造都是必将以一种或多种方式对物流公司产生重大影响的领域。尽早发现可以在您的业务中实施的新机会和新兴技术，对于获得竞争优势并成为行业领导者来说，有很长的路要走。

来源/物料搬运商业评论

作者/Startus Insights

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