需要遠(yuǎn)程遙測單元 （RTU） 或關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)的“邊緣計(jì)算機(jī)”來處理更大的數(shù)據(jù)量并最大限度地減少工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT） 中的安全漏洞。

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)是獲得高投資回報(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)來承載這些重要信息。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、可能出現(xiàn)故障或面臨不斷增加的網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險(xiǎn)。在這里，Ovarro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） 的概念基于通過高速通信鏈路從眾多低成本傳感器收集數(shù)據(jù)。工業(yè)版本IIoT使用數(shù)據(jù)來收集更多信息，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)中的故障概念越來越不可接受。

這就是為什么RTU幾十年來一直被用來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可以輕松傳輸?shù)母嗟臄?shù)據(jù)。

進(jìn)行監(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之間的鏈路通常是一小段電線，既可靠又安全。感測數(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。

面向過程的實(shí)時(shí)計(jì)算全部在本地執(zhí)行。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)來集中管理整個(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，還是維護(hù)本地歷史數(shù)據(jù)、樣本值和事件數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)記錄器，直到通信恢復(fù)。事實(shí)上，最新的 RTU 可以存儲(chǔ)數(shù)十萬甚至數(shù)百萬個(gè)事件。從這個(gè)角度來看，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) 140 天樣本。

RTU 還支持多個(gè)通信通道。如果主通信信道發(fā)生故障，則可以使用輔助甚至三信道。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)。有些RTU可以在多達(dá)七個(gè)通道之間切換，以確保數(shù)據(jù)始終通過。這些通道可以包括硬連線電纜、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，可以在沒有監(jiān)督的情況下長時(shí)間保持本地控制和數(shù)據(jù)安全。這意味著它們還可以在全自動(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——例如淡水供應(yīng)和廢水清除、人員運(yùn)輸以及石油和天然氣等潛在危險(xiǎn)材料的運(yùn)輸。

這尤其適用于關(guān)鍵網(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)中使用的設(shè)備的安全性。

應(yīng)透明地應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。出于這個(gè)原因，Ovarro現(xiàn)在定期在線分享其最新的常見漏洞和暴露（CVE）報(bào)告。我們的 CVE 概述了已發(fā)現(xiàn)的任何網(wǎng)絡(luò)安全漏洞以及可用的更新、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)。公司在與我們合作之前經(jīng)常要求這樣做。

Ovarro 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)安全是一項(xiàng)持續(xù)的追求。我們目前正在朝著IEC 62443標(biāo)準(zhǔn)努力，隨著企業(yè)和工業(yè)環(huán)境越來越自動(dòng)化，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)量也在增加，主服務(wù)器和連接到它的通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載也在增加。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。如果單個(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)?RTU 還具有通信通道管理器的角色。

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、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，而不是發(fā)送所有 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，對可用帶寬幾乎沒有影響。

大多數(shù)RTU僅用于管理本地傳感器的輸入和輸出（I / O）點(diǎn)，對其進(jìn)行分析并響應(yīng)變化。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)。網(wǎng)絡(luò)中的 100 個(gè)此類 RTU 在現(xiàn)場提供 100 GHz 的處理能力。

難怪RTU經(jīng)常被稱為“現(xiàn)場安裝的邊緣計(jì)算機(jī)”。在物聯(lián)網(wǎng)中，邊緣計(jì)算機(jī)的作用是預(yù)處理數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)傳遞到主服務(wù)器之前采取行動(dòng)。這允許更快、低延遲的響應(yīng)和中央服務(wù)器和邊緣之間的最小流量。

這正是RTU在IIoT中扮演的角色，無論是現(xiàn)在還是未來。SCADA的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)可能是通信可能而且很可能會(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，無論通信穩(wěn)定性如何。

審核編輯：郭婷