預(yù)測分析是IIoT的基本價(jià)值主張，其中更快地響應(yīng)問題或在問題發(fā)生之前采取行動(dòng)是高投資回報(bào)的關(guān)鍵。這些算法所需的數(shù)據(jù)依賴于通信網(wǎng)絡(luò)來傳輸這些重要信息。對于穩(wěn)健的設(shè)計(jì)，您必須假設(shè)這些網(wǎng)絡(luò)將變得擁塞，可能發(fā)生故障或面臨越來越大的網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險(xiǎn)。在這里，奧瓦羅亞洲地區(qū)銷售經(jīng)理Craig Abbott解釋了為什么遠(yuǎn)程遙測單元（RTU）對于管理這些設(shè)計(jì)參數(shù)至關(guān)重要。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的概念基于從高速通信鏈路上的大量低成本傳感器收集數(shù)據(jù)。工業(yè)版IIoT使用這些數(shù)據(jù)來收集其他信息，以優(yōu)化我們每天依賴的加工廠、鐵路連接、城市和公用事業(yè)。

至關(guān)重要的是，現(xiàn)場傳感器與分析過程（通常在云中）之間的鏈接既安全又強(qiáng)大。這些關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障的概念越來越不可接受。

這就是為什么RTU幾十年來一直用于管理通信鏈路和分配處理能力的原因。這些遙測單元能夠分析比輕松傳輸更多的數(shù)據(jù)。

持續(xù)監(jiān)控

RTU 從遠(yuǎn)程位置的傳感器收集數(shù)據(jù)，并在本地處理數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)本地低延遲響應(yīng)。傳感器和RTU之間的鏈路通常是短長度的導(dǎo)線，可靠且安全。感測到的數(shù)據(jù)允許 RTU 獨(dú)立于任何通信鏈路管理泵、閥門、壓縮機(jī)和開關(guān)設(shè)備。

面向流程的實(shí)時(shí)計(jì)算都是在本地執(zhí)行的。任何過程控制、分析或資產(chǎn)管理算法也可以在本地完成。即使發(fā)生災(zāi)難性的通信故障，控制和監(jiān)控也可以繼續(xù)進(jìn)行，并提供持續(xù)、不間斷的操作和分析。

仍然需要一些數(shù)據(jù)來管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而通信故障造成的差距可能會(huì)降低任何整體分析的有效性。因此，數(shù)據(jù)的安全性是 RTU 的一個(gè)關(guān)鍵特征。它們不僅是過程控制器，還是數(shù)據(jù)記錄器，用于維護(hù)本地歷史記錄器，樣本值和事件的數(shù)據(jù)庫，直到通信恢復(fù)。事實(shí)上，最新的RTU可以存儲數(shù)十萬甚至數(shù)百萬個(gè)事件。為了給出一些視角，100，000個(gè)事件大約是來自30個(gè)遠(yuǎn)程傳感器的每小時(shí)樣本的140天。

RTU 還支持多個(gè)通信通道。如果主通信通道發(fā)生故障，則可以使用輔助甚至第三通道。Ovarro及其客戶面臨的最苛刻的應(yīng)用之一是管理鐵路線上的安全關(guān)鍵系統(tǒng)。有RTU在多達(dá)七個(gè)通道之間切換，以確保數(shù)據(jù)始終通過。這些信道可以包括硬接線電纜、全球移動(dòng)系統(tǒng) （GSM）、無線電和衛(wèi)星通信選項(xiàng)。

此外，RTU是自主的，可以長時(shí)間保持本地控制和數(shù)據(jù)安全，而無需監(jiān)督。這意味著他們還可以在全自動(dòng)、無人值守或無人值守的生產(chǎn)場景中提供額外的可信層。所有這些都把我們帶到了網(wǎng)絡(luò)安全問題。

安全可靠

許多工業(yè)應(yīng)用與公共安全有著內(nèi)在的聯(lián)系-實(shí)例包括淡水供應(yīng)和廢水去除，運(yùn)輸人員以及運(yùn)輸潛在的危險(xiǎn)材料，如石油和天然氣。

這尤其適用于關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，在這些基礎(chǔ)設(shè)施中，這些服務(wù)的任何中斷都可能對人們的生活或經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重破壞。這就是為什么英國國家網(wǎng)絡(luò)安全中心（NCSC）與Ovarro等供應(yīng)商合作，審查設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)并確保公共服務(wù)所用設(shè)備的安全性。

網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)應(yīng)該以透明的方式應(yīng)對。因此，Ovarro 現(xiàn)在定期在線共享其最新的常見漏洞和披露 （CVE） 報(bào)告。我們的 CVE 概述了已發(fā)現(xiàn)的任何網(wǎng)絡(luò)安全漏洞以及可用更新、解決方案和降低風(fēng)險(xiǎn)的方法。Ovarro自己對網(wǎng)絡(luò)安全的承諾包括我們遵守ISO 27001標(biāo)準(zhǔn)，這是信息安全管理的領(lǐng)先國際標(biāo)準(zhǔn)。公司經(jīng)常要求在與我們合作之前這樣做。

奧瓦羅RTU已經(jīng)利用了高度安全的密碼和加密通信。然而，網(wǎng)絡(luò)安全是一個(gè)持續(xù)的追求。我們目前正在努力制定IEC 62443標(biāo)準(zhǔn)，隨著企業(yè)和工業(yè)環(huán)境的自動(dòng)化程度越來越高，該標(biāo)準(zhǔn)將變得越來越重要。

數(shù)據(jù)集中和壓縮

通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量也在不斷增加，主服務(wù)器和連接到它的通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載都在增加。每個(gè)新的分析算法或資產(chǎn)管理工具都需要訪問越來越多的數(shù)據(jù)。無論通信鏈路變得多么快，總會(huì)需要來自更多傳感器的更多數(shù)據(jù)，以及更多的安全檢查和更高級別的加密。這可能會(huì)導(dǎo)致通信過載。

簡化數(shù)據(jù)采集的一種方法是使用RTU作為數(shù)據(jù)集中器。如果一個(gè)位置有多個(gè)設(shè)備，則從每個(gè)設(shè)備獨(dú)立收集數(shù)據(jù)可能很誘人?，F(xiàn)場的RTU可以通過聚合所有設(shè)備的所有數(shù)據(jù)來簡化通信網(wǎng)絡(luò)，從而將信息集中到單個(gè)來源中。這對于具有多個(gè)備份通信通道的關(guān)鍵站點(diǎn)尤其重要，因?yàn)镽TU還具有通信通道管理員的角色。

此外，RTU可以通過將數(shù)據(jù)壓縮到僅必要的數(shù)據(jù)來最大程度地減少擁塞。出于控制目的，RTU可以每秒多次對水箱的液位或火車電力線上的電壓進(jìn)行采樣，但通過僅向中央主服務(wù)器發(fā)送關(guān)鍵詳細(xì)信息來限制通信流量。

例如，資產(chǎn)管理算法可能會(huì)在數(shù)據(jù)點(diǎn)在一小時(shí)內(nèi)發(fā)生變化時(shí)使用數(shù)據(jù)的最小值、最大值、平均值、總計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)偏差。在 RTU 中計(jì)算這些參數(shù)并僅發(fā)送五個(gè)計(jì)算值，而不是所有 3，600 個(gè)一秒樣本，可將通信流量減少 99.9%。通過這種簡單的壓縮方法，RTU 可以提供對遠(yuǎn)程系統(tǒng)的洞察，而對可用帶寬幾乎沒有影響。

大多數(shù) RTU 僅用于管理來自本地傳感器的輸入和輸出 （I/O） 點(diǎn)、分析它們以及響應(yīng)更改。這些是今天的算法 - 隨著IIoT和更新的預(yù)測功能的部署，已經(jīng)有大量的備用容量可用于處理未來的算法。例如，翠鳥 CP-35 在 1 GHz 處理器上運(yùn)行 Linux 操作系統(tǒng)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中由 100 個(gè)此類 RTU 組成的隊(duì)列可在現(xiàn)場提供 100 GHz 的處理能力。

因此，難怪RTU經(jīng)常被稱為“可現(xiàn)場安裝的邊緣計(jì)算機(jī)”。在 IoT 中，邊緣計(jì)算機(jī)的作用是在數(shù)據(jù)傳遞到主服務(wù)器之前預(yù)處理數(shù)據(jù)并采取行動(dòng)。這允許更快，低延遲的響應(yīng)以及中央服務(wù)器和邊緣之間的最小流量。

這正是RTU在IIoT中現(xiàn)在和明天所扮演的角色。SCADA的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)可能是通信可以并且很可能會(huì)失敗，但RTU始終準(zhǔn)備好最大化數(shù)據(jù)訪問，最大化數(shù)據(jù)安全性并最小化數(shù)據(jù)擁塞，而不管通信穩(wěn)定性如何。

審核編輯：郭婷