缩略图

数字化转型背景下IT 和OT 技术融合路径分析

作者

车宇 李爽 宋金阳

中国核动力研究设计院 成都 610000

引言:经济全球化和数字转型在全球范围内的加速,推动了传统经济模式向数字经济模式的转变,并对工业生产提出了更高层面的要求。如何站在“互联网 +”的新时代发展背景下,保证企业内部各部门之间的信息流通与协调合作,打破 OT 技术与 IT 技术的壁垒,就成为了当前行业发展过程中亟须解决的重要问题。

1.IT 技术

IT 技术是指应用在管理和信息处理工作中的信息技术手段,主要包括计算机技术、通信技术、软件技术等,其在数字化转型过程中的应用能够实现高效数据处理与分析,帮助企业完成业务流程的优化与现有资源的自动化配置,在进一步拓宽企业原有商业模式和业务领域的同时,为生产经营管理、战略决策规划、业务项目开展与执行赋能。

2.OT 技术

OT 技术是指直接对各类设施和其他终端设备进行监管控制的运营技术,以保证企业生产效率和产品品质,涵盖了自动化控制系统、工业网络、高精度传感器与执行器等多方面内容。OT 技术在数字化转型中的应用,能够助推生产过程的智能化发展,在保障生产安全的同时,进一步降低生产成本消耗量,促进工业创新与转型升级。

3.IT 技术与OT 技术在数字化转型背景下的融合路径

3.1 部署工业物联网

作为推动整个社会和各行业领域数字化转型升级的关键技术之一,工业物联网实现了各物理实体与互联网的顺畅连接,为企业提供全面的生产数据,助推传统工业设备与业务流程向物联网方向转变,以各设备之间的互联互通和数据实时共享方法,为IT 技术与OT 技术的深度融合奠定了坚实基础。

结合相关行业的发展特征,需要将 IT 技术与 OT 技术相融合的主要场景确定为工业生产线装备,尽快构建基于 IT 技术和 OT 技术相融合的全套计算栈,找到计算机数值控制方法,结合现有计算机硬件和应用软件的功能,在开源社区中挖掘国外先进知识库架构,利用工业互联网技术,构建与我国实际发展情况和行业业务需求相匹配的智能装备生态系统[1]。

工业互联网平台主要分为应用层(工业 SaaS)、平台层(工业 PaaS)、SaaS层和边缘层,IT 技术、OT 技术与 CT 技术贯穿于整个工业互联网架构之中。其中,边缘层主要负责对海量数据信息进行规模化转换,同时,还能实现数据的多渠道采集和边缘处理,属于OT 技术领域;SaaS 层内部包含了大量云基础设施,不仅实现了各个设备之间的数据实时共享和协同工作,还能在完成数据存储的过程中,保障数据安全;平台层(工业 PaaS)的业务主要包括工业数据处理和工业微服务,作为整个工业物联网的核心,平台层为当前企业提供了多样化的开发工具和通信接口,支持现有信息系统与其进行互联互通,每个微服务均可以独立作业模式,完成开发、部署和扩展,以满足不同技术人员的实际工作需要;应用层(工业SaaS)主要包括工业 SaaS 和其他工业应用程序两个部分,属于IT 技术领域,负责数据运算和分析。

3.2 搭建基于云计算技术的开放性平台

基于云计算技术所搭载的开放型平台,转变了企业级应用程序对数据的原有私有化处理模式,利用其自然弹性分配特征为 IT 技术和 OT 技术的深度融合提供了充足的资源保障。各类工业企业的实际生产经营规划往往受市场变动情况的影响,传统分离式IT 系统与OT 系统计算量过大等问题造成资源配置困难,而在数字化转型背景下所构建的基于云计算技术的基础性系统平台,更具开放性特征,实现了对高精度传感器和控制器系统的全面整合,为企业内部各类工业设备提供了大量应用场景,支持设备能源消耗管理、生产效率优化等服务。

开放型平台的设计需要严格遵循开放性和可扩展性原则。其中,开放性原则要求平台支持与现有信息系统的集成,以及与其他第三方应用的接入,以更加流畅的数据共享模式打破不同设备之间的壁垒,推动工业互联网发展;可扩展性原则要求平台应采用分布式架构设计方法,完成模块化软件设计,并根据企业未来生产经营规划,搭建微服务框架,支持物联网基础设施运行,保障内部应用程序的功能拓展能力和可伸缩性。

3.3 安全防御设计

3.3.1 寻找安全缺口

IT 技术和 OT 技术的深度融合会降低网络边界清晰度,基于传统封闭式网络架构的OT 系统会接入企业内部网络,黑客可据此找出OT 系统中原有的漏洞,对与该系统所关联的设备进行攻击,影响企业正常生产进度。另外,部分工业设备在关联工业物联网时,会因内置安全防护机制的缺失产生大量安全风险,数据非法访问或数据泄露问题时有发生[2]。

为杜绝上述网络风险,需采取以下方法寻找基于 IT 技术与 OT 技术深度融合的工业互联网安全缺口。

一是可以采用风险评估方法,从宏观视角出发,对整个系统的安全状况进行深度分析,挖掘当前系统存在的漏洞问题,结合定性分析与定量分析方法,评估安全危险对企业资产价值的损失程度。

二是可以使用漏洞扫描方法,使用计算机漏洞扫描工具,定期开展针对工业控制系统和其他关键设备的扫描,检测当前应用程序是否存在SQL 注入漏洞、

缓冲区溢出漏洞等。

三是通过网络监控的方法,重点关注当前设备运行过程中的网络流量变动情况,判断是否存在 DDoS 攻击。

在找到工业互联网安全缺口后,技术人员应根据现有业务特点和系统架构情况,对现有被动防御措施进行强化,除了构建防火墙以外,还需定期梳理基于各类硬件设备和软件的工作清单,调整现有网络拓扑结构,及时更新网络协议和服务器,杜绝因服务功能更新不及时而导致系统补丁缺失、安全漏洞未及时修复等问题的出现。

3.3.2 统一管理与分区防护

统一管理是指先构建一个集成的多种安全管理功能的统一安全管控平台,在充分考虑企业业务需求和安全风险的基础上,制定安全策略,按照一定工作次序完成防火墙优化、双宿主机与内部网和外部网的连接、实现对各类安全设备的全面配置和故障排查,提高管理效率和设备运行稳定性。

分区保护是指根据当前系统的功能和业务流程,先将整个工业互联网网络体系划分成多个部分,针对各区域采取不同防护策略和措施。比如,对于核心网络来说,安全防护重点应放在加强访问控制和网络流量过滤等方面,同时,还应采取加密处理与备份恢复手段,防止网络攻击和数据泄露。除此之外,还需积极构建安全管理制度和应急响应机制,明确各责任主体在 IT 技术与 OT 技术深度融合过程中的安全防护责任,及时根据系统变化情况和安全威胁的发展程度,对现有策略做出调整。

结束语:综上所述,相关从业者需尽快转变传统工作观念,将 IT 技术与OT 技术的深度融合作为推动企业数字化转型的关键要素,以降低经营风险、增强盈利能力为目标,加速二者的开发与集成过程,推动通信标准化与工业设备控制管理标准化,实现企业信息共享方式全局优化,为行业发展赢得更多经济效益和社会效益。

参考文献:

[1] 陈赞 , 陈星原 , 朱智岳 . 工业互联网环境下 IT/OT 融合的安全防御技术研究 [J]. 无线互联科技 ,2024,21(20):118-120.

[2] 高敏 , 赵恒平 , 郑冬梅 . 化工行业数字化转型背景下 IT 和 OT 技术融合路径研究 [J]. 新型工业化 ,2024,14(06):80-89.