Революция в промышленности: будущее подключенных устройств

С растущей мощью цифровых технологий видение подключенной производственной системы, способной чувствовать, анализировать и отвечать, скоро станет реальностью. Это видение — называемое «интеллектуальным краем» (intelligent edge) — объединяет вычислительную мощь, аналитику данных и передовое подключение, чтобы позволить отвечать гораздо ближе к тому месту, где данные захватываются. Оно выводит الناشющие возможности Интернета вещей (IoT) и Индустрии 4.0 на следующий уровень.

Кибербезопасность играет сложную роль в этом видении. С одной стороны, технологические достижения могут привести к улучшению возможностей кибербезопасности. С другой стороны, когда они строятся без учета приватности, целостности данных или устойчивости сети, такие технологические достижения могут вместо этого драматически увеличивать киберриски.

Возможности, позволяющие интеллектуальный край, включают искусственный интеллект (ИИ), вычислительное железо, сетевые возможности и стандартные протоколы. Достижения в этих возможностях сошлись, чтобы помочь связать компоненты, ускоряющие реализацию Индустрии 4.0. Ключевые компоненты, позволяющие новые способы работы, новые продукты и услуги, и создание новой ценности:

• ИИ уже питает широкий спектр приложений. Облачный ИИ в сочетании с обработкой данных в реальном времени позволяет ИИ обрабатывать высоконагруженные задачи. Например, ИИ может автономно реагировать на неэффективности процесса, дефекты качества и предполагаемые кибератаки на краю, с непрерывным обучением в ядре.
• Вычислительное железо и прошивка становятся меньше, более надежными и энергоэффективными, пока рост вычислительной мощности позволяет виртуализацию, автоматизацию и другие функции, настроенные для операций и целей пользователя. На краю данные могут быть захвачены, зашифрованы, интегрированы, обработаны и сохранены с постоянно растущей скоростью, отзывчивостью и безопасностью.
• Рост внедрения и развертывания как 5G беспроводной связи, так и Wi-Fi 6 может помочь стимулировать безопасное развертывание все более сложных систем подключенных устройств. Эти достижения в беспроводных технологиях могут решить несколько текущих сетевых ограничений с:
  • Более гибкими и масштабируемыми развертываниями.
  • Улучшенной надежностью, емкостью данных, скоростями данных, задержкой и плотностью устройств.
  • Поддержкой шифрования WPA3 и управления ключами.
  • Точным определением местоположения подключенных устройств.
  • Ниже коэффициента потребления энергии (и, в свою очередь, сниженных требований к размеру для подключенных устройств).
• Одна из ключевых концепций, позволивших ранним компьютерным сетям стать интернетом, от которого мы сейчас зависим, — это принятие универсального протокола связи, позволяющего сетям и устройствам общаться независимо от их конкретной конструкции. Улучшенные стандарты и протоколы также стимулируют рост IoT, и в частности Промышленного IoT. Эти стандарты и протоколы включают:
  • IO-Link – (IEC 61131-9) определяет стандартный кабель, разъемы и протокол связи для умных датчиков и исполнительных механизмов. IO-Link также позволяет доступ к дополнительной информации о здоровье и состоянии датчика.
  • OPC UA – расширение стандарта интероперабельности OPC, используемого с середины 1990-х для обмена данными между устройствами операционной технологии. Новая Унифицированная архитектура обеспечивает платформенно-независимую связь между устройствами с добавленным шифрованием и аутентификацией безопасности, обеспечивая будущее расширяемость.
  • MQTT – двунаправленный протокол обмена сообщениями, разработанный для устройство-облако и облако-устройство коммуникаций. Этот протокол позволяет минимальные размеры процессора и оптимизированные сети, встраивая надежность, безопасность и масштабируемость, требуемые для IoT-сетей.
  • Легкая криптография – возникающие стандартные криптографические алгоритмы, которые могут использоваться для шифрования связи в ограниченных средах, таких как с IoT.

В свете этих и других الناشющих и передовых технологий, воображение кажется единственным пределом ширины и масштаба приложений для подключенных устройств. Вот несколько примеров, готовых воспользоваться прорывами:

• Автономное вождение: В сердце этого видения для автомобильной промышленности лежит концепция Vehicle-to-Everything (V2X) связности. Это будет использовать универсальные протоколы связи, передовое обработку в реальном времени и высокоскоростное потребление данных, с сфокусированным вниманием на защите целостности и приватности данных.
• Беспроводное 감지와 отслеживание местоположения: Отслеживание контейнеров для перевозки, посылок, флотов транспортных средств, дронов для доставки или любого другого актива может быть сделано в реальном времени для предоставления данных эффективности, а также предотвращения краж, подделок и других рисков безопасности.
• Сетевая реальность: Расширяя концепции дополненной, виртуальной и расширенной реальности (AR/VR/XR), подключенные устройства могут позволить такие вещи, как удаленное обслуживание машин оффсайт-техником, визуальный мониторинг угроз и иммерсивные тренировочные симуляции для новых сотрудников.
• Мониторинг и контроль критической инфраструктуры: Вычисления на интеллектуальном крае позволят более широкое развертывание умных устройств мониторинга на критической инфраструктуре, как дороги, железные дороги, линии электропередачи, умные сети, здания, мосты и утилиты. Умные системы, обнаруживающие неисправности, угрозы, кибератаки или потенциальные отказы, могут указывать уязвимости и инициировать корректирующие меры предсказуемо и проактивно.
• Умные заводы: Меньшие, умнее и беспроводные устройства могут быть развернуты в больших масштабах на заводах и в цепочках поставок для обеспечения безопасного статуса операций в реальном времени на полу и в поле. Предиктивные методы, моделирующее проектирование и архитектуры цифровых двойников позволят идентификацию и мониторинг в реальном времени любых слабостей процесса или безопасности.

Пока мы смотрим в будущее краевых вычислений, подключенных устройств и IoT, кибербезопасность играет решающую и интегральную роль. Каждая технология и каждое приложение могут преуспеть или провалиться в зависимости от того, как кибербезопасность встроена в рамки. Это иногда называется Trustworthy Network of Things (TNoT). Цель усилий TNoT, возглавляемых NIST в сотрудничестве с индустрией, — «защитить IoT-устройства от интернета и защитить интернет от IoT-устройств» путем улучшения безопасности и надежности крупномасштабных IoT-развертываний.

Децентрализованная природа будущего — включая удаленные подключенные устройства, интеллектуальные крайовые шлюзы, удаленные серверы и распределенные пользователи — требует тщательного планирования и рассмотрения того, как данные собираются, обрабатываются и используются. Это включает принципы развития доверенной экосистемы технологических партнеров, безопасности устройств и протоколов, и поддержания целостности и точности данных. Это также будет включать значительный рост осведомленности, образования и обучения по кибербезопасности для обеспечения безопасного развертывания, использования, мониторинга и обслуживания этих новых технологий.

Если вам нужна помощь со стратегией данных вашей производственной компании, есть вопросы по кибербезопасности или вы хотите узнать больше о том, как подключенные устройства могут быть в будущем вашей компании, свяжитесь с вашим местным центром MEP сегодня!

Этот блог является частью серии, опубликованной для Месяца осведомленности о кибербезопасности (NCSAM). Другие блоги в серии включают Creating a Culture of Security Селии Полсен, If You Connect It, Protect It Зейна Паталиве, Suspicious Minds: Non-Technical Signs Your Business Might Have Been Hacked Пэт Тот и Securing Internet-Connected Medical Devices Дженнифер Курц.