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前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，我們的社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代。我們每天不必等郵遞員將報(bào)紙投遞到我們信箱中，就可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎Google、百度等查閱每天世界各地發(fā)生的重大事件及我們關(guān)注的各種信息。只要我們?cè)敢�，我們可以通過(guò)人人網(wǎng)、Facebook、MySpace等網(wǎng)站尋找老朋友，結(jié)交新朋友；分享自己的生活，關(guān)注朋友的近況。這種快速的信息獲取我交流方式，在不斷改變我們的生活方式的同時(shí)，也促使我們生產(chǎn)方式和管理理念變化。現(xiàn)在我們的企業(yè)可以將總部和研發(fā)部門設(shè)在一些技術(shù)、交通和信息相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，方便我們技術(shù)革新、產(chǎn)品推廣和信息獲�。豢梢詫⑵髽I(yè)的生產(chǎn)部門設(shè)在離生產(chǎn)所需原材料較近的地區(qū)，節(jié)省降低生產(chǎn)成本。而這種生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)分離，不同部門或分公司分布在不同省市甚至不同國(guó)家的公司也變的越來(lái)越普及。在這種多部門跨地區(qū)企業(yè)中，經(jīng)營(yíng)管理者希望他們?cè)跊]有身處生產(chǎn)第一線時(shí)，在總部的生產(chǎn)分析會(huì)上，在出差的旅途上，也能及時(shí)了解生產(chǎn)情況。他們希望當(dāng)客戶需要額外訂購(gòu)一批產(chǎn)品時(shí)，他們能夠知道生產(chǎn)裝置是否有足夠的生產(chǎn)能力，生產(chǎn)所需的原材料能否滿足額外要求。當(dāng)生產(chǎn)可能發(fā)生重大事故時(shí)，在他們手機(jī)上可以提前得到預(yù)警通知，從而避免重大事故的發(fā)生。這種遠(yuǎn)程監(jiān)控管理模式，在MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），SIS（廠級(jí)信息監(jiān)控系統(tǒng)），EMS（能源管理系統(tǒng)）等系統(tǒng)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在這里我們不是想討論如何獲取這些信息，如何對(duì)這些信息加工存儲(chǔ)，而要討論的是在獲取這些信息時(shí)，生產(chǎn)監(jiān)控過(guò)程的安全問(wèn)題。而前面敘述的內(nèi)容也主要是要說(shuō)明遠(yuǎn)程生產(chǎn)監(jiān)控的必需性和重要性，我們不能因?yàn)橛邪踩珕?wèn)題而因噎廢食，而應(yīng)該積極解決問(wèn)題。那么我們要討論的安全問(wèn)題又是什么呢？那就我們將一座生產(chǎn)廠或一個(gè)企業(yè)的控制系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)組成一個(gè)信息管理時(shí)，可能引起的控制系統(tǒng)安全問(wèn)題。
安全問(wèn)題
在早期的生產(chǎn)企業(yè)管理中，企業(yè)的管理系統(tǒng)與生產(chǎn)控制系統(tǒng)是相互獨(dú)立。每套生產(chǎn)控制系統(tǒng)都是一個(gè)信息孤島，系統(tǒng)生成的信息只能在系統(tǒng)內(nèi)部使用，同樣對(duì)系統(tǒng)下達(dá)的任何操作指令也是在系統(tǒng)內(nèi)部完成。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)企業(yè)中，通過(guò)構(gòu)建MES、SIS、EMS等系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)將生產(chǎn)管理系統(tǒng)與生產(chǎn)控制系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而保證信息獲取的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。而這種結(jié)合最初是基于開發(fā)的、雙向的通訊技術(shù)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而這種開放的、雙向應(yīng)用平臺(tái)隨著應(yīng)用區(qū)域（全廠、全市、全國(guó)……）和傳送載體（城域網(wǎng)、因特網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)）拓展，而信息的安全性就變的越來(lái)越凸出了。雖然我們可以利用一些防火墻技術(shù)，將我們系統(tǒng)應(yīng)用分為信任區(qū)和非信任區(qū)，對(duì)來(lái)自于非信任區(qū)內(nèi)的訪問(wèn)和操作加以嚴(yán)格控制。但由于受到系統(tǒng)構(gòu)建者、系統(tǒng)使用者和外部入侵等因素的影響，使這種舊式防御方式難以發(fā)揮應(yīng)有的效用，從而存在生產(chǎn)控制系統(tǒng)被非法操控的可能性。這種非法入侵，當(dāng)入侵者是恐怖主義者或敵對(duì)勢(shì)力時(shí)，并且通過(guò)管理系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)控制系統(tǒng)直接操控時(shí)，入侵產(chǎn)生的后果是不可以想象的。那么如何解決這一問(wèn)題呢？
解決方法
通過(guò)對(duì)于MES、SIS、EMS等應(yīng)用系統(tǒng)的分析，在這些應(yīng)用中在信息的傳輸方向上，由控制系統(tǒng)傳送到這些系統(tǒng)中數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度比較高，實(shí)效性比較強(qiáng)，數(shù)據(jù)量非常大；而反方向的數(shù)據(jù)多為計(jì)劃性調(diào)度數(shù)據(jù)或生產(chǎn)工藝條件改變型數(shù)據(jù)，實(shí)效性比較弱，數(shù)據(jù)量也比較小。因此根據(jù)這一數(shù)據(jù)傳送特點(diǎn)，我們?cè)谏a(chǎn)控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)建立一種特殊的數(shù)據(jù)通道。在這個(gè)通道上控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以按著我們的需求傳送給管理系統(tǒng)，而管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)不可以或只在嚴(yán)格受限的條件下傳送給控制系統(tǒng)。
要想實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先我們要從物理上（設(shè)備）確保這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這種物理上的改變首先要保證我們前期的設(shè)備（如：已經(jīng)建立的以太網(wǎng)）投入得以有效利用，后期拓展費(fèi)用不會(huì)太高。當(dāng)前實(shí)現(xiàn)這目標(biāo)常用的設(shè)備就是網(wǎng)閘。網(wǎng)閘通常由內(nèi)外兩個(gè)處理單元和隔離與交換單元組成，信息在網(wǎng)閘兩端傳送是由兩個(gè)處理單元獨(dú)立完成的。在信息產(chǎn)生端，只有滿足此端接收策略的信息，才能被放置到隔離與交換單元中；在網(wǎng)閘的另一端，放置在隔離與交換單元中信息也只有滿足本端的傳送策略條件下，信息才能被傳送真正的目標(biāo)系統(tǒng)中。這種機(jī)制確保了即使網(wǎng)閘的對(duì)外端口受到攻擊，被惡意控制了，只要傳送的信息不滿足內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)策略，也不能傳送目標(biāo)系統(tǒng)中。
在使用網(wǎng)閘這一物理設(shè)備后，信息傳送物理特性得了有效保證，但又產(chǎn)生了一個(gè)新的問(wèn)題，那就是系統(tǒng)間應(yīng)用信息會(huì)話問(wèn)題。因?yàn)樵谠畜w系結(jié)構(gòu)中，控制系統(tǒng)與MES、SIS、EMS等管理系統(tǒng)之間的會(huì)話機(jī)制通常是雙向的，不受約束的，因此在使用網(wǎng)閘同時(shí)也要求系統(tǒng)之間在軟件層能夠提供對(duì)網(wǎng)閘的支持。紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)閘數(shù)據(jù)傳器和網(wǎng)閘數(shù)據(jù)接收驅(qū)動(dòng)正是為解決這一問(wèn)題開發(fā)的。
數(shù)據(jù)傳送器和網(wǎng)閘數(shù)據(jù)接收驅(qū)動(dòng)
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通常作為MES、SIS、EMS系統(tǒng)與生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和處理平臺(tái)。在使用網(wǎng)閘時(shí)，在網(wǎng)閘的對(duì)內(nèi)端（被保護(hù)端）首先要增加一臺(tái)紫金橋前置機(jī)，在前置數(shù)據(jù)采機(jī)上除了安裝紫金橋數(shù)據(jù)采集軟件外，還要安裝紫金橋網(wǎng)閘數(shù)據(jù)傳送器。紫金橋數(shù)據(jù)采集軟件首先由控制系統(tǒng)上獲取數(shù)據(jù)，再通過(guò)網(wǎng)閘數(shù)據(jù)傳送器經(jīng)網(wǎng)閘（按著網(wǎng)閘策略要求）傳送給外部（應(yīng)用端）紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上通過(guò)專用的網(wǎng)閘數(shù)據(jù)接收驅(qū)動(dòng)接收信息包，提取數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或更新到紫金橋?qū)崝?shù)據(jù)庫(kù)中。基于紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建成的MES、SIS和EMS等系統(tǒng)，在使用網(wǎng)閘時(shí)系統(tǒng)架構(gòu)圖如下所示：
小結(jié)
正確、高效的管理模式是現(xiàn)代化企業(yè)生存、發(fā)展，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的必需要條件。準(zhǔn)確高效地獲取生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息是高效管理一種重要體現(xiàn)。在享受現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶給我們的便利性時(shí)，尤其是享受信息獲取和信息傳送的簡(jiǎn)易性時(shí)，我們一定要提高我們防范意識(shí)。因?yàn)檫@種便利性和簡(jiǎn)易性往往是對(duì)等，在方便了你的同時(shí)也方便你的敵人。希望紫金橋產(chǎn)品在為您提供高效的信息獲取途徑時(shí)，也能保證您的生產(chǎn)裝置的安穩(wěn)運(yùn)行。
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