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本文探討了基于云邊自動(dòng)化的工業(yè)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和未來發(fā)展前景。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)正在從傳統(tǒng)的分層、封閉架構(gòu)向開放、平臺(tái)化架構(gòu)轉(zhuǎn)變。云邊自動(dòng)化結(jié)合了云計(jì)算和邊緣計(jì)算，優(yōu)化了通信效率、系統(tǒng)靈活性和資源利用率。本文還討論了虛擬化技術(shù)、網(wǎng)算控互動(dòng)機(jī)制、新一代通信技術(shù)等方面的挑戰(zhàn)和解決方案。最后，本文展望了云邊自動(dòng)化在設(shè)計(jì)制造一體化、IT/OT融合等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

大型生產(chǎn)設(shè)施的安全與能效監(jiān)控，迫切需要低功耗、高精度的泛在感知，高實(shí)時(shí)、高可靠的無線傳輸以及動(dòng)態(tài)靈活的生產(chǎn)管控。為此，本文首先提出一種扁平架構(gòu)的無線化工業(yè)控制系統(tǒng)。然后,圍繞感知、傳輸和控制等核心功能需求，系統(tǒng)闡述了高實(shí)時(shí)高可靠的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及其時(shí)?空?頻三元聯(lián)合調(diào)控方法，感知終端的變周期精益采樣和高能效精準(zhǔn)時(shí)間同步方法，以及管控平臺(tái)的語義化互操作和賦時(shí)工作流模型等核心關(guān)鍵技術(shù)。最后，研發(fā)了面向石油高效采收和電網(wǎng)全域安全監(jiān)測(cè)的無線化工業(yè)控制系統(tǒng)，介紹了應(yīng)用效果和成效。

為指導(dǎo)我國工業(yè)企業(yè)持續(xù)開展工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全（以下簡稱：工控安全）領(lǐng)域綜合防護(hù)能力提升，科學(xué)評(píng)價(jià)其安全防護(hù)能力水平，中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院聯(lián)合產(chǎn)學(xué)研用共41家組織機(jī)構(gòu)，歷時(shí)多年研制發(fā)布《信息安全技術(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護(hù)能力成熟度模型》（GB/T41400-2022，以下簡稱：《成熟度模型》），從技術(shù)手段、管理制度、組織建設(shè)、人員能力等方面構(gòu)建5級(jí)成熟度模型，支撐國家工控安全保障體系建設(shè)。

工業(yè)控制系統(tǒng)作為工業(yè)核心組成部分，其安全事關(guān)工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行、國家經(jīng)濟(jì)安全和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。隨著工業(yè)體系由自動(dòng)化向數(shù)字化、智能化發(fā)展，打破傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)的封閉環(huán)境，傳統(tǒng)信息安全風(fēng)險(xiǎn)加速向工業(yè)領(lǐng)域滲透，工業(yè)控制系統(tǒng)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的主戰(zhàn)場(chǎng)，提升我國工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護(hù)水平已成為實(shí)現(xiàn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

本文通過對(duì)數(shù)字油田專用的油氣工業(yè)控制系統(tǒng)（OICS)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，提出了分層分域、確定性行為預(yù)測(cè)的縱深防御方法，可有效解決油田OICS面臨的網(wǎng)絡(luò)安全問題。

工業(yè)控制系統(tǒng)是鋼鐵、石化、電力、核工業(yè)、軌道交通、冶金、裝備制造、武器裝備等重點(diǎn)領(lǐng)域的核心中樞，是國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全（以下簡稱工控安全）是實(shí)施制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略的重要保障，關(guān)系到國家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。

工控安全，將會(huì)打破現(xiàn)有的技術(shù)形態(tài)和管理體系，在面對(duì)工控安全的極大脆弱性，可能爆發(fā)大量安全事件的情況下，通過持續(xù)的監(jiān)管工作機(jī)制，基于企業(yè)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，建立數(shù)據(jù)資產(chǎn)為核心的安全保障技術(shù)體系，通過安全產(chǎn)品+運(yùn)營服務(wù)的動(dòng)態(tài)模式保障工控安全，同時(shí)，加大工控系統(tǒng)本體安全的研究和工程化，從架構(gòu)安全、被動(dòng)防御、積極防御到威脅情報(bào)，整體建設(shè)、完善工控安全保障體系，是未來工控安全的發(fā)展方向。

本文在分析國、內(nèi)外工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全狀況基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究梳理工業(yè)控制系統(tǒng)脆弱點(diǎn)、安全隱患和可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，簡要介紹剛剛發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T32919-2016《信息安全技術(shù) 工業(yè)控制系統(tǒng)安全控制應(yīng)用指南》的主要內(nèi)容，希望從物理和環(huán)境安全、網(wǎng)絡(luò)安全（通信協(xié)議防護(hù)）、身份鑒別、訪問控制、安全審計(jì)（監(jiān)控環(huán)節(jié)）、系統(tǒng)與信息完整性、 應(yīng)急計(jì)劃等方面給工業(yè)控制系統(tǒng)建設(shè)、管理和運(yùn)維人員提供一個(gè)可參考、可操作的安全基線，以及基本的安全控制策略和應(yīng)對(duì)措施。

自從2011年9月《關(guān)于加強(qiáng)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理的通知》（工信部協(xié)[2011]451號(hào)）文件發(fā)布之后，國內(nèi)各行各業(yè)對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全的認(rèn)識(shí)都達(dá)到了一個(gè)新的高度，電力、石化、制造、煙草等多個(gè)行業(yè)，陸續(xù)制定了相應(yīng)的指導(dǎo)性文件，來指導(dǎo)相應(yīng)行業(yè)安全檢查與整改活動(dòng)。451號(hào)文填補(bǔ)了國內(nèi)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全的政策空白，由此拉開了行業(yè)發(fā)展的帷幕。

由于工控領(lǐng)域缺乏信息安全基礎(chǔ)，面臨諸多風(fēng)險(xiǎn)，為提高工控系統(tǒng)的安全，借助工控系統(tǒng)專業(yè)信息安全產(chǎn)品進(jìn)行加固是主要措施之一。從國家層面也在鼓勵(lì)適用于工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全產(chǎn)品的發(fā)展，2012年及2013年國家發(fā)改委組織的年度國家信息安全專項(xiàng)中扶持的領(lǐng)域均包括工業(yè)控制領(lǐng)域。因此，近年工控信息安全產(chǎn)品得到了快速的發(fā)展。