工业物联网的五大关键挑战

物联网(IoT)是当今科技最主要的潮流之一。作为计算和通信领域的创新融合，物联网及其“智能”设备已准备好在人机交互方面的彻底变革。

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物联网已经开始向各种细分市场渗透，这种渗透最为显著的一个垂直领域就在工业界。事实上，能源、医疗保健、汽车和其他行业也正开始与工业物联网(IIoT)相融合。这些行业所用的设备，比如传感器、机器人、混合罐和胰岛素泵，越来越多地加入了物联网的“大军”。

IoT将彻底改变未来，不仅仅是工业系统的未来，还有牵涉其中的很多人的未来。如果能充分挖掘工业物联网的潜力，很多人将从其无数的机会中创造价值并受益。比如智能电网和智能医疗，以及新型的具备意识制造生态系统的研发。

问题在于，能相连互通并接入互联网的设备有可能会威胁到工业控制系统(ICS)的安全。这些系统是公共事业、能源和核产业运营的关键。更准确地说，由于商业需求，这些产业被迫将“智能”设备作为也仅仅作为一种控制方式。他们可能会在寻求将IIoT融入到他们的办公环境时遭遇障碍。

部署应用工业互联网时将会面临很多的挑战。以下就是其中最为突出的5个。

关键挑战 #1：设备功能的抉择

今日IIoT遭遇的最根本性的挑战之一，就是制造商和过程控制运营商该如何从各种不同的设备功能集合中进行抉择。

机-机互联及通信解决方案层出不穷，因此，在部署IIoT技术的时候，必须仔细思考几个问题。如，应该采集什么信息?这些信息该怎样储存?怎样最佳地分析这些信息?基于这些分析结果应该产生怎样的决策?

虽然对经济价值和投资回报率的分析可以辅助公司决策在哪里引入IIoT，但决定IIoT功能的挑战却一直延伸到设备制造商头上。现状是，这些设备制造商还处在无法满足IIoT设备复杂性需求的道路上。

“生产完整性”的真正危险，出现在没能完全理解相关要求(环境、危险区域、服务可靠性和可用性等等)的情况下，那些适合典型办公环境的产品和服务就被拿来解决生产环境中的同样问题的时候。最终，桥接网络与物理空间的最终控制组件(控制器、传感器、致动器等等)依然建立在大多数IT架构都不支持的技术上。尽管以太网比几十年前普及了很多，Windows操作系统却因为达不到工业生产的最基本操作要求而几乎不存在于生产领域。

不仅仅是工业企业必须审慎考虑部署IIoT的地方，制造商们也必须清晰定义操作要求和理解他们想要创造的技术的能力。这就要求制造商们对IIoT设备最终服务的实时生产环境要有一个非常深入的了解。

关键挑战 #2：供应链问题

制造商们未来几年需要解决的事绝不仅仅有功能性一项。随着早期采用者争相转向IIoT，成本和工业可靠性也将起到举足轻重的作用。如今嵌入式系统越来越多地进入公司企业，维持供应链的完整性便成为了制造商们的责任。

特别是在那些应用了IIoT元素的关键基础设施领域，企业必须考虑如何最大化生产过程的透明度和标准化。他们将需要根据能被独立评估的公认公开标准来制造设备，以证明自己的设备中只包含了预期的硬件、软件或固件。

关键挑战 #3：安全防护

整体绑定到IIoT设备组件中的保护措施是必须的。这个问题影响到不仅仅是制造商和过程控制运营商，还有管道控制运营商。因为，任何由“面对”互联网的网络通信控制的‘物’或设备都面临着被黑的风险。

IIoT设备在网络威胁面前同样无法幸免。“黑色力量”或“震网”之类的侵入工控系统的恶意软件屡见不鲜。为免遭遇这样那样的威胁，企业应当考虑该怎样将先进的网络威胁防护解决方案集成进他们的工业网络中。

关键挑战 #4：弥补分歧

IIoT的实现中一个重要的关注点就是安全。然而，无论哪种新技术，技术问题从来都敌不过那些让我们陷入各自为战的分歧。

或许最难以征服的挑战就是打破不同专业和部门间的壁垒。已讨论多年的IT(信息技术)/OT(操作技术)融合必须实现。控制工程师必须升级他们的技术，这样他们至少能够理解网络和安全。而IT工程师和架构师则必须理解业务流程和制造过程之间的差别。

虽然做到其中任何一步都十分困难，但建立新的合作渠道将在生产力、收益率、客户服务和可持续性层面上让所有企业获益。关键在于企业的管理层，他们必须行动起来指引方向。

关键挑战 #5：安全规程

第五，也是最后一个企业在部署IIoT时面临的关键挑战。安全规程早已存在很多年，但它们极少考虑到逻辑攻击会如何影响物理结果。人们已经从震网和德国钢厂事件中见证了这些网络攻击的兴起，但IIoT正在驱动着攻击界面不断扩大。形势已与IT安全时代大不一样，而我们需要调整。

一个不错的办法就是，工业企业可以利用IT和OT间新的合作渠道作为应对此一挑战的有利手段。利用OT领域的历史和运营经验，IT防护应该开始在他们的威胁建模中融入安全并向OT安全团队咨询该怎么做。当然，不是某个团队就能解决所有问题，但它是一个真正融合的机会。

总结

IIoT实现的关键挑战听起来似乎令人怯步。然而，这些与设备功能、供应链问题、网络安全防护、人际分歧以及安全相关联的问题，其核心还是需要各部门、整个企业以及制造商的通力合作，才能够推动这一技术新趋势的向前发展。