工业互联网清创中心 工业互联网技术体系研究与应用分析( 四 )
在工业互联网环境中 ， 为了确保整个网络系统的安全 ， 信息安全研究技术是目前非常重要的研究课题 。 随着工业生产信息系统与互联网走向深度协同与融合 ， 釆取完全物理隔离的方法不仅不能解决工业控制系统的信息安全问题 ， 反而限制了工业互联网技术的发展 。
因此 ， 需要在安全控制算法上创新安全架构 ， 建立具有一定防御特性的安全环境 ， 且需要研制能够实时监测工业互联网各项数据的系统 ， 实时感知预测工业互联网的安全态势 。 它的技术框架结构如图4所示 。
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图4信息安全技术框架
3.6测试床相关技术
工业互联网测试床为工业互联网的各种创新提供空间 ， 为进入市场前的新技术、新应用、新产品、新服务和新过程等的有效性和可行性进行严格试验与检测 。 测试床是利用科学理论、计算工具和新技术进行严格、透明和可复制测试的平台 ， 一般用来描述实验研究和新产品开发平台和环境 。 国内测试床案例如图5所示 。
目前 ， 测试床的发展体现多元化的发展特色与趋势 。 根据工业互联网产业联盟和边缘计算产业联盟的统计 ， 目前在制造业垂直行业测试床数量最多 ， 涌现出智能服务测试床、云制造服务平台、生产管理质量试验平台等项目 。
与此同时 ， 在产业互联网如能源与公共事业、基础共性技术、医疗等方面也有一些实践 。
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图5国内测试床案例
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应用分析
4.1技术应用实施分析
网络、平台、安全构建了工业互联网核心功能体系 。 网络是基础 ， 平台是核心 ， 安全是保障 。 工业企业要进行智能化升级改造 ， 首先要做到网络层的互联互通 ， 实现各个设备的互联互通 ， 消除信息孤岛 。
其次 ， 利用工业互联网平台的多种服务能力 ， 配置工业资源 ， 使智能制造体系能够运转 。 最后 ， 从设备安全、网络安全、平台和数据安全等对系统进行安全配置 。
网络层主要围绕线下设备互联互通 ， 实现现场级、车间级、企业级设备和系统之间的横向互联和纵向互通 。 对于设备实现互联互通 ， 最重要是打通不同平台、协议之间的数据 。 一般实施方法包括对现有的控制器、机床和产线的通信方式进行改造 ， 部署新的传感器、检测设备等 。 或者考虑设备对OPC-UA的支持 ， 解决底层设备和系统层直接的信息交互和集成 。
此外 ， 通过在设备边缘部署边缘节点 ， 对采集的现场生产数据进行边缘计算和存储 。 标识解析体系是下一步工业互联网网络建设的重点 。 它赋予生产过程中的每一个产品、零部件、机器一个唯一的身份信息 ， 用来完成数据的互通和身份认证 ， 以打通产品、机器、车间、工厂之间的数据采集与集成 ， 实现系统之间的数据共享、数据挖掘和数据分析应用 。
工业互联网平台作为向下连接设备层 ， 向上连接工业优化应用 ， 自身承载工业经验与知识的模型 ， 是工业全要素连接的枢纽 。 从实施角度看 ， 由于工业企业行业的复杂特性 ， 建设跨行业平台具有一定难度 ， 因此可以引入云平台和大数据存储、分析技术 ， 促进企业中各类生产设备、信息系统向云平台迁移 ， 通过云平台实现生产设备、系统、产品和用户之间的信息交互 ， 以及跨企业、跨领域和跨产业各类主体之间的互联 。
基于PaaS层的微服务架构数字化模型能够将大量的工业技术原理、行业知识、工业模型等组件封装成知识库 ， 实现工业知识的显性化、数字化和系统化 。 工业互联网平台的主要功能是数据建模和分析 ， 利用边缘侧和网络层收集数据 ， 加上PaaS层形成的数字化模型 ， 然后形成面向工业企业、消费者开发海量工业APP ， 提供实时监控、生产管理、能效监控、物流管理等工业互联网应用和服务 。
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