何积丰院士：工业互联网 安全发展趋势与关键技术

第22期2022年11月无线互联科技WirelessInternetTechnologyNo.22November,2022

作者简介:杨民志(1987—),男,江苏南京人,工程师,学士;研究方向:电子信息工程。工业互联网平台赋能工业企业高质量发展机制

研究———以某企业为例

杨民志

(南京市江宁区企业服务中心,江苏　南京　211100)

摘　要:工业互联网是推进数字经济发展的重要组成部分,是企业提质增效的关键抓手。推动工业互联网发展可以在更广范围、更深程度、更高水平上提高工业企业的数字化发展水平,加速新旧动能转换,为工业经济高质量发展提供坚实基础。文章以某工业互联网平台为例进行研究,分析了工业互联网平台赋能实体经济发展的作用,提出促进工业互联网发展的相关建议。关键词:工业互联网平台;工业企业;数据分析

0　引言 近年来,新一代信息技术发展迅猛,物联网、5G等

各类新技术迭代速度加快,一批以高新技术为特征的企

业不断成长,为经济发展注入新的活力。新一代信息技

术不断拓展至各类应用场景。其中,工业生产更是直接

受益者,传统的生产方式不断向智能制造转变。数字化、

网络化、智能化水平不断提升。工业互联网作为新一代

信息技术和工业制造融合的产物,在新一代工业革命的

浪潮中突围而出,成为企业转型发展的关键支撑。工业

互联网平台凭借其广泛的连接能力、强大的数据分析与

处理能力、全面的平台化服务能力、快速开发及构建良好

用户体验的应用能力等,可帮助企业快速方便地实现数

字化提升,并且逐步构建全面的工业互联网发展体系。1　江宁区工业互联网发展基本情况 江宁区是南京市发展工业经济的重要板块,规模

以上工业企业超过1700家,构建了“5+4+1”现代产业

体系,涉及智能电网、高端装备制造等多个产业门类,

企业数量众多,产业基础雄厚,为发展工业互联网奠定

了良好的基础。江宁区现已建成省级工业互联网示范

平台8个,省级工业互联网标杆工厂6家,省级示范智

能工厂5家,省级示范智能车间40家。2022年上半

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 -

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11 1、物联网和嵌入式有什么区别？

嵌入式是一个技术领域，涉及面很广。物联网属于一种技术规范。嵌入式里的很多技术可以应用到物联网里。物联网的发展离不开嵌入式软硬件的技术支持和进步。物联网可以应用于很多领域，嵌入式技术也不仅仅是在物联网领域里使用。嵌入式系统作为“物联网”的核心，是当前最热门最有前景的IT应用领域之一。物联网其实就是把所有的物体都连在网络上，这些就是要通过嵌入式系统来实现的。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是互联网与嵌入式系统发展到高级阶段的融合。作为物联网重要技术组成的嵌入式系统，嵌入式系统视角有助于深刻地、全面地理解物联网的本质。

这有两层意思：第一，物联网的核心仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，必须具备嵌入式系统构建的智能终端。因此，物联网系统是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信的系统架构。

物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制，这就是我们今天所说的嵌入式系统所能做到的。诚然，物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

综上所述，物联网嵌入式系统有其鲜明的特征。

1、要有数据传输通路；

2、要有一定的存储功能；

3、要有CPU；

4、要有操作系统；

5、要有专门的应用程序；

6、遵循物联网的通信协议；

7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。

这些鲜明的特征说明嵌入式系统已经成为物联网行业关键技术。嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。

技术协作信息

引言：随着互联网的发展，在诸多工业企业利用互联网进行数据的采集、分析、储备和管理，由于工业企业在利用互联网的过程中也存在诸多的安全问题，延伸的内容也挺广阔的，比如在智能分析、计算机和互联网，等包括了很多设备和产品。因此需要加强工业互联网的安全。具体分析相关的稳定，制定详细的措施，打造更好的网络层系统，建立完善的安全防备设施。一、工业互联网概况工业互联网是互联网与信息技术和工业系统全方位集合所形成的一种产业发展形态，是由中国工业互联网产业联盟所提出来的架构，其中网络是工业数据传输和运输的载体，也是工业进行智能化运行的核心。保障网络与数据的安全，是工业互联网稳定运行和发展的关键一环，工业互联网的安全可以分成设备安全、网络安全和应用安全等等。工业互联网也包括了工业控制系统、工业网络，同时也包括了大数据、云计算和客户网络等相关基础设施。其中，工业控制系统指的就是用于操作和控制的工业生产设备、网络和控制器的集合。主要包括数据监控与采集控制器、分布式控制器和编程逻辑控制器等等。二、工业互联网的安全挑战1.工业互联网的安全现状。在国家发展战略的支持下，工业的发展已经和互联网有着紧密的联系，工业互联网的安全关系着国家发展战略，工业互联网采用了的是商业网络和in-ternet相连接，经常遭受着病毒和黑客的袭击，因此其安全性也是不可不考虑的。以前认为工业网络是不容意受到攻击的，现在也存在将设备连接到网络，容易受到网络的袭击。加之近年来全球工业互联网安全事故经常产生，比如在2006年美国的核电在就受到了网络攻击；在2012年有网络病毒袭击了美国的石油公司，据相关的研究表明发生在工业领域的安全事故明显增多。2.工业互联网的各层次安全挑战。第一，设备安全挑战。设备安全的挑战主要指的就是在工业互联网中使用的智能设备和智能产品，包括了一些芯片安全、操作系统、编码规范、第三方软件及其技术探讨与推广

（作者单位：平江县交通建设质量和造价服务站）◎

CPS (信息物理系统(CPS, Cyber Physical Systems)

信息物理系统(CPS, Cyber Physical Systems)是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computation、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。CPS实现计算、通信与物理系统的一体化设计，可使系统更加可靠、高效、实时协同，具有重要而广泛的应用前景。。CPS将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。它注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调，主要用于一些智能系统上如机器人，智能导航等。近年来，CPS不仅已成为国内外学术界和科技界研究开发的重要方向，预计也将成为企业界优先发展的产业领域。开展CPS研究与应用对于加快我国培育推进工业化与信息化融合具有重要意义。

2005年5月，美国国会要求美国科学院评估美国的技术竞争力，并提出维持和提高这种竞争力的建议。基于此项研究的报告《站在风暴之上》随后发布。在此基础上于2006年2月发布的《美国竞争力计划》则将信息物理系统CPS列为重要的研究项目。2007年7月，美国总统科学技术顾问委员会（PCAST）在题为《挑战下的领先——竞争世界中的信息技术研发》的报告中列出了8大关键的信息技术，其中CPS位列首位，其余分别是软件，数据、数据存储与数据流，网络，高端计算，网络与信息安全，人机界面，NIT与社会科学。欧盟计划从2007年到2013年在嵌入智能与系统的先进研究与技术（ARTMEIS）上投入54亿欧元（超过70亿美元），以其在2016年成为智能电子系统的世界领袖。

CPS的意义在于将物理设备联网，特别是连接到互联网上，使得物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能。CPS本质上是一个具有控制属性的网络，但它又有别于现有的控制系统。CPS则把通信放在与计算和控制同等地位上，这是因为CPS强调的分布式应用系统中物理设备之间的协调是离不开通信的。CPS对网络内部设备的远程协调能力、自治能力、控制对象的种类和数量，特别是网络规模上远远超过现有的工控网络。美国国家科学基金会（NSF）认为，CPS将让整个世界互联起来。如同互联网改变了人与人的互动一样，CPS将会改变我们与物理世界的互动。