物联网是在互联网的基础上,通过无线射频识别(Radio Frequency Identification)技术、全球定位系统(Global Positioning System)以及红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,依据相关技术协议,将任意物品与互联网进行联接,开展数据通信以及信息交换,最终实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。但物联网的安全隐患成为制约物联网发展的一大瓶颈。物联网是跟物理世界打交道的,无论是智能交通、智能电网、智能医疗还是桥梁检测、灾害监测,一旦出现问题就会涉及实体的损失,这也对物联网在工业项目中的具体应用提出了新的挑战。
从当前技术发展和应用前景来看,工业物联网的具体应用主要集中在以下层面:
(1)制造业供应链管理。工业物联网项目通常会应用于企业的原材料采购、库存管理、下游销售等环节,通过具体的工业物联网技术完善、优化整个供应链的管理架构,提升整体效率,降低生产损耗与管理成本;
(2)生产过程工艺优化。通过应用工业物联网技术可以优化生产线过程检测流程、完成生产参数实时采集和生产设备实时监控,并提升生产材料消耗监测水准,实现生产过程的智能监控和智能控制,形成智能诊断与智能决策机制,使得企业智能维护水平不断提高;
(3)产品设备监控管理。通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控,并提供设备维护和故障诊断的解决方案;
(4)环保监测及能源管理。物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控;
(5)工业安全生产管理。把感应器嵌人和装配到矿山设备、油气管道、矿工设备中,可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息,将现有的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台,实现实时感知、准确辨识、快捷响应及有效控制。
1.工业物联网的安全风险分析
工业物联网的三个特征是全面感知、可靠传输、智能处理,系统通过网络通信协议协调各模块之间的操作时序,从而实现整个系统的自我感知和判断、自我调节和控制等。按各层次结构和业务可以将工业物联网分为全面感知层、可靠传输层、智能处理层、综合应用层。工业物联网的体系架构如图1所示。