SCADA 會(huì)被工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）取代嗎？

隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，如何確保企業(yè)跟上先進(jìn)技術(shù)的步伐?考慮像SCADA這樣的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)如何加速IIoT應(yīng)用的實(shí)施。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)正在取代監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)嗎?這是現(xiàn)在經(jīng)?？吹降南ⅲ_實(shí)已經(jīng)成為議程的一部分了嗎?

SCADA 系統(tǒng)將傳感器、設(shè)備和其它數(shù)據(jù)源連接到服務(wù)器，以供用戶使用。IIoT 將傳感器、設(shè)備和其它數(shù)據(jù)源連接到數(shù)據(jù)代理(位于服務(wù)器上)，以供用戶使用。

雖然字母縮寫IIoT和SCADA 不同，但二者的功能卻是相似的，用于收集數(shù)據(jù)并提供給需要這些數(shù)據(jù)的人。IIoT和SCADA系統(tǒng)有很多不同之處，但也有很多共同之處。

物聯(lián)網(wǎng)(以及后來的IIoT)是從使用互聯(lián)網(wǎng)連接系統(tǒng)的SCADA應(yīng)用中催生出來的。事實(shí)上，在20 世紀(jì)90 年代末和21 世紀(jì)初，物聯(lián)網(wǎng)和IIoT使用的通信超越了基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)。此外，SCADA和IIoT通常使用同樣的基礎(chǔ)設(shè)施。

新事物取代舊事物的想法有助于推動(dòng)營銷，但如果你仔細(xì)觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多時(shí)候，單純的只是想將一個(gè)部件添加到另一個(gè)系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)的功能其實(shí)是一樣的。IIoT可以更容易地將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊CADA系統(tǒng)，而隨著SCADA的發(fā)展，同樣也可以改善IIoT的功能性和易集成性。

操作功能不僅僅意味著自動(dòng)化組件

如果Henry Ford (福特)看到一輛特斯拉Model 3 從身邊駛過，他會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，自1913 年汽車首次從他的裝配線下線以來，汽車已經(jīng)發(fā)生質(zhì)的變化。盡管每一個(gè)組成部分都與以前截然不同，但他仍然會(huì)認(rèn)為這是一輛汽車。怎么會(huì)這樣?他會(huì)通過它的功能來了解它。

在自動(dòng)化行業(yè)，創(chuàng)新被視為一股推陳出新的浪潮，而不是古老概念的更新迭代。新術(shù)語和字母縮寫層出不窮，好像去年的尖端技術(shù)明年就會(huì)被淘汰。

想想最初的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)“Sneakernet”。第一批自動(dòng)化系統(tǒng)本質(zhì)上是人的工作，他們的工作是四處走動(dòng)，看看一切如何進(jìn)行并作出相應(yīng)的反應(yīng)。他們可能被限制在一個(gè)工廠里，也可能在不同的遠(yuǎn)程站點(diǎn)之間往返數(shù)英里。用筆記本記錄過程歷史。程序邏輯存在于人們的頭腦中。如果測(cè)量儀1高于55英尺，那么就關(guān)閉閥門3。當(dāng)惡劣天氣導(dǎo)致這一天無法巡視時(shí)，那一天的數(shù)據(jù)點(diǎn)就會(huì)被估計(jì)出來。如果人們?cè)陔x開時(shí)出現(xiàn)溢流，他們會(huì)在返回時(shí)順手帶上一把拖把。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，手動(dòng)控制很快就轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵率煜さ母拍睿?

分布式控制系統(tǒng)(DCS);

可編程邏輯控制器(PLC);

遠(yuǎn)程遙測(cè)裝置(RTU);

人機(jī)界面(HMI);

監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA);

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)。

在自動(dòng)化方面，我該信任誰?

當(dāng)您讀過這樣的產(chǎn)品評(píng)論：“這是有史以來最好的東西，它改變了我的生活……”然后在接下來的評(píng)論中，你又看到了一個(gè)負(fù)面的觀點(diǎn)說：“我可以給出負(fù)面的評(píng)價(jià)嗎?” 您還會(huì)購買嗎?

在選擇控制系統(tǒng)軟件的問題上，如何擺脫各種不同意見的糾結(jié)也同樣是一個(gè)挑戰(zhàn)。有一條經(jīng)驗(yàn)法則可以幫助判斷有偏見的觀點(diǎn)，那就是概括性。雖然平臺(tái)之間確實(shí)存在共性，但一種常見的分散注意力的技巧是類似的說法：“SCADA 通常不提供冗余，但DCS 提供冗余!”

這句話是真的嗎?答案是否定的。一些SCADA系統(tǒng)提供了幾乎無限量的冗余，與DCS系統(tǒng)相當(dāng)或超越DCS系統(tǒng)。人們總是需要為這兩個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冗余嗎?同樣，答案也是否定的。標(biāo)題黨式的陳述，可能會(huì)讓那些本應(yīng)該可以從SCADA系統(tǒng)中受益匪淺的人感到困惑。

是否連接自動(dòng)化基礎(chǔ)設(shè)施

近年來，將萬物互連、將所有人聯(lián)系起來，已經(jīng)成為一種策略，直到有人控制了他們不應(yīng)該接觸到的東西。毫無疑問，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該受到保護(hù)，免受黑客攻擊。作為一種實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的方法，空氣間隙系統(tǒng)經(jīng)常被提及。

“不要將系統(tǒng)連接到互聯(lián)網(wǎng)上;不允許遠(yuǎn)程訪問?！边@些說法有道理，但忽略了重要的現(xiàn)實(shí)。例如，服務(wù)器是如何同步的?服務(wù)器時(shí)間需要與某個(gè)時(shí)間源同步。除非你有一個(gè)原子鐘，否則服務(wù)器仍然需要連接到互聯(lián)網(wǎng)，接收時(shí)間同步數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被傳遞到氣隙系統(tǒng)上的其它服務(wù)器。如果完全不同步，會(huì)發(fā)生什么事?如果本地系統(tǒng)不可用(風(fēng)暴事件、疫情大流行、硬件故障)，您如何安全地訪問該過程?

在關(guān)鍵自動(dòng)化系統(tǒng)中使用非關(guān)鍵數(shù)據(jù)?

有時(shí)，非關(guān)鍵數(shù)據(jù)會(huì)以非常微妙的方式影響關(guān)鍵系統(tǒng)。2020 年初，一位藝術(shù)家拖著一個(gè)紅色小貨斗，上面裝有99 部手機(jī)，行走在某個(gè)大城市。結(jié)果呢?在該市造成了巨大的交通堵塞，而小貨斗所在的街道上卻沒有車輛。因?yàn)榈貓D軟件將汽車、卡車、公共汽車(包括緊急救援車輛)的路線，更改為遠(yuǎn)離市中心的這個(gè)所謂的交通堵塞。

通過手機(jī)傳輸?shù)姆顷P(guān)鍵背景數(shù)據(jù)被軟件解釋為緩慢移動(dòng)的流量。消防、救護(hù)車和警察等關(guān)鍵服務(wù)依賴于由此產(chǎn)生的信息。

所有系統(tǒng)都需要檢查數(shù)據(jù)驗(yàn)證。這很重要。始終詢問如何驗(yàn)證源數(shù)據(jù)。正在使用的協(xié)議，是否在不驗(yàn)證內(nèi)部的情況下傳輸消息?它是否與可能被黑客入侵的數(shù)據(jù)完全隔離?使用的加密(如果有)是否有效?

SCADA 的復(fù)選標(biāo)記和比較

比較通常采用復(fù)選標(biāo)記表的形式。列出表格上的所有功能，并勾選相同的功能。不幸的是，實(shí)際應(yīng)用并不是那么簡(jiǎn)單，至少在進(jìn)行詳細(xì)比較時(shí)不是這樣的。并不是所有的系統(tǒng)都是一樣的，差異化是一個(gè)挑戰(zhàn)。

來自被比較公司的任務(wù)關(guān)鍵型思維是一個(gè)很好的開端。關(guān)鍵任務(wù)方法通過提供多個(gè)冗余機(jī)制來確保系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)故障，從而最大限度地延長軟件固有的正常運(yùn)行時(shí)間。

復(fù)選標(biāo)記可以快速查看相似性和差異性，但并不總是很有說服力。將解決方案從小型系統(tǒng)擴(kuò)展到大型系統(tǒng)、添加多個(gè)級(jí)別的冗余、易用性、前向兼容性以及技術(shù)支持的質(zhì)量等因素，并不總是能在表格中體現(xiàn)出來。

隨著新功能和技術(shù)的出現(xiàn)，SCADA 將不斷發(fā)展和迭代。