2023年是工業互聯網快速成長期的關鍵一年,為充分反映工業互聯網已經取得的各方面成果,在2021-2022 年 “CITE工業互聯網發展與安全峰會”成功舉辦的基礎之上,主辦方正式將峰會更名為“2023中國(大灣區)工業互聯網發展與安全峰會”,期望在更高水平上匯聚高端智庫資源,聚焦制造業數字化轉型,打造覆蓋“政產學研用”的高端合作交流平臺,為加速推進工業互聯網賦能制造業轉型升級,實現制造業高質量發展助力。
峰會主辦方特開展“工業互聯網·百家談”系列采訪報道,邀請工業互聯網發展與安全領域的專家、學者就工業互聯網的創新發展發表真知灼見,借助峰會宣傳平臺講好中國工業互聯網故事,傳遞中國工業互聯網聲音!
吳云峰,現任中國電子信息產業集團有限公司第六研究所副總工程師、工業控制系統信息安全技術國家工程研究中心副主任,正高級工程師。主持及參與國家重點研發計劃、工業互聯網創新發展工程等十多個科研項目。
1.結合實際,闡述工業互聯網在網絡、標識、平臺等基礎設施建設體系化升級等方面取得哪些顯著進展?
吳云峰:中國電子信息產業集團有限公司第六研究所貫徹集團戰略,加快打造網信事業核心戰略科技力量,圍繞工業互聯網網絡、標識、平臺等基礎設施建設體系化升級等方面開展創新研究。承擔工業互聯網創新發展工程新型標識系統項目,建設新型標識解析服務系統,構建“多標識”互聯網體系,實現全國25個異構標識解析服務節點對等互聯,打造基于區塊鏈,兼容互聯網域名和Handle、OID等的多標識解析系統,形成面向數字身份、標識、域名、地址、路由、區塊鏈的數據分析能力。面向工業設備的遠程運維服務打造SICSCloud工業互聯網平臺,實現工業設備的遠程運維、健康診斷、數據可視化、智能售后等功能,已為40多個企業提供資產管理、預測性維護、產品全生命周期維護等工業應用服務。
2.如何進一步發揮數據在工業互聯網創新發展中的重要作用?如何促進數據互聯互通的同時,保障數據安全?
吳云峰:數據是工業互聯網創新發展過程中的關鍵要素,是實現數字化、網絡化、智能化的基礎。工業互聯網數據運用貫穿于工業制造全過程,來源于ERP、MES、SCADA、DCS、PLC等系統,包括研發設計數據、生產工藝數據、制造裝備設備數據、經營管理數據、標識解析數據、工業網絡通信數據等,運用工業知識機理、數字化模型、工業APP等平臺工具,實現數據互聯互通,可以大幅提升企業的生產力、競爭力、創新力,因此,工業互聯網發展缺少數據支撐就是無源之水、無本之木。
數據是工業互聯網安全保障的核心要素之一,一旦數據遭到濫用、泄露、篡改等,可能影響正常生產運行,造成生產安全事故、人員傷亡、環境破壞及財產損失,危害國民經濟發展、社會穩定甚至國家安全。首先是數據采集安全,應對工業互聯網數據進行分類識別,并按照影響和重要程度分級,保證網絡安全責任制、安全等級保護、數據分級分類管理等各類數據安全制度有效的落地實施。其次是數據傳輸存儲安全,建立不同安全域間的加密傳輸鏈路,也可直接對數據進行加密,部分數據可根據工業實時性要求采取輕量級加密措施,保障數據的機密性和完整性。數據存儲過程中,可采取數據加密、磁盤加密、HDFS加密等技術保障存儲安全。第三是數據應用安全,采取數據安全審計、數據訪問控制、數據安全防火墻等措施,有效防范數據運用過程中盜取、篡改數據的風險。
3. 推進“5G+工業互聯網”融合應用有哪些技術痛點?
吳云峰:5G+工業互聯網融合應用大幅提升工業生產過程中的復雜工況感知、快速智能決策和高效協同控制等能力。然而5G+工業互聯網融合應用推進過程中還存在以下痛點:一是5G+工業互聯網融合場景下網絡結構易變,安全威脅呈現出持續性、隱蔽性、跨域性(信息、控制、通信領域互相滲透)等特點,復雜的域間異構網絡環境造成IT/OT/CT互信協作困難,難以實現跨域統一協同管理。二是5G融合場景下網絡邊界模糊,原有工業網絡物理隔離的防護措施失效,而核心控制設備本體缺乏完備的安全防護措施,易于被偽造的工控設備攻擊,且難于追蹤攻擊源頭。三是5G融合場景下跨域攻擊行為隱蔽、手段復雜多樣,高級威脅攻擊極易隱匿于異構工業網絡環境,如何實現工業網絡深度威脅檢測成為技術痛點。四是5G+工業互聯網融合應用將大量的IT系統威脅帶入工業OT網絡,催生工控威脅從傳統形態向高級形態演進,5G的天然開放性與工控系統固有封閉性形成了難以調和的矛盾,這進一步加劇了工業控制系統功能安全與信息安全的沖突,全局安全風險管控和處置難度驟增。
4. 在加快工業互聯網關鍵標準建設和推廣方面有何建議?
吳云峰:工業互聯網產業聯盟已推出《工業互聯網標準體系3.0》,包括基礎共性、網絡、邊緣計算、平臺、安全、應用等六大部分,涵蓋范圍全面。在標準建設和推廣方面,一是建議結合新技術發展和制造業轉型升級需求,不斷更新迭代相應的標準體系,推進工業互聯網創新融合發展。二是工業互聯網標準建設要與國家/行業現有標準有機結合,既要體系工業互聯網的創新特性,又要遵循現有標準的特殊規范。三是加大工業互聯網標準宣貫培訓力度,尤其是針對中小企業要結合行業龍頭企業的實際應用案例,制定詳細培訓方案,切實推進標準體系的落地應用。
5. 工業互聯網產業生態培育如何與基礎軟硬件生態建設相融合?
吳云峰:隨著萬物互聯、萬物計算的數字時代的到來,傳統工業互聯網“定制芯片+閉源操作系統+專用互聯體系”的垂直封閉煙囪模式已不適應工業互聯網產業的加速發展,應借鑒IT領域Wintel生態成功經驗,以開放CPU和開源操作系統為切入點,基礎芯片向超高性能、超低功耗、場景定制方向發展,基礎軟件向原生開放、泛在協同、智能感知方向發展,網絡技術向泛在鏈接、智能管控、高速彈性方向發展,網絡信息安全向智能防御、統一管控、軟件定義方向發展,打造工業互聯網基礎軟硬件新生態根基。
6. 元宇宙技術在制造業數字化轉型中將產生哪些深遠影響?
吳云峰:元宇宙技術在制造業數字化轉型中應用,即為工業元宇宙。工業元宇宙可實現工業制造過程中研發設計、生產制造、產品銷售、售后運維等環節虛擬空間與現實空間的協同聯動。在研發設計環節,工業元宇宙技術能夠在虛擬世界中模擬產品應用的環境條件,如溫度、濕度、電磁等物理指標,也可以根據設計原理利用全息影像、腦機交互技術模擬零部件診斷、各元器件運行機理及性能效果,大大縮短產品研發周期和降低研發成本,有效提升研發設計環節的效率和質量。在生產制造環節,利用工業元宇宙技術可以構建生產制造全流程虛擬環境,同時與實際生產環境協同聯動,生產工藝的優化實時在虛擬世界執行驗證,并將優化的工藝方案即時傳送至生產現場,大幅提升生產效率和質量。總之,工業元宇宙將貫穿工業全場景鏈路,實現工業制造的生產效率提升、生產成本降低、全流程高效協同,促進工業高質量發展。