辰漢電子解讀智能工業控制的發展

隨著計算機以及控制技術的發展，傳統的工業控制技術已經逐漸地被智能控制技術所替代，智能化工業控制系統的發展為工業領域的發展提供了最強的技術保證，是推動企業持續創新發展的有效途徑。日前，中國高端ARM嵌入式設計服務領導者上海辰漢電子科技有限公司技術總監劉金權先生接受電子發燒網專訪，發表了關于智能工業控制的獨到見解。 　　隨著時代的進步，計算機科學技術、先進智能控制技術以及網絡通信技術的發展，傳統的工業控制領域正受到先進科學技術的沖擊，正在經歷著一場史無前例的巨大變革。工業控制技術大概經歷了3個階段：第一代的傳統計算機集中控制系統（CCS）;第二代的分散控制系統（DCS）;第三代的現場總線控制系統（FCS）。 　　現在，對諸如圖像、語音信號等大數據量、高速率傳輸的要求，又催生了以太網和控制網絡的結合，網絡化浪潮又將諸如嵌入式技術、多標準工業控制網絡互聯、無線技術等新興技術融合進來，從而拓展了工業控制的發展空間，帶來新的發展機遇。智能化的工業控制正迅猛成長。 　　工業控制智能化是大趨勢 　　劉金權先生表示：首先，辰漢電子認為工業控制智能化是一個必然的趨勢。“十五”期間，國家用信息化帶動工業化工作重點有三個方面：一是以電子信息技術應用為重點，提高傳統產業生產過程自動化、控制智能化和管理信息化水平；二是以先進制造技術應用為重點，推進制造業領域優質高效生產，振興裝備制造業；三是改造提升重點產業關鍵技術、共性技術及其相關配套技術水平、工藝和裝備水平。 　　其次，我國工業控制智能化發展道路，大多是引進成套設備同時進行消化吸收，然后進行二次開發和應用。目前我國工業控制智能化技術、產業和應用都有了很大發展，我國工業計算機系統行業已經形成。工業控制自動化技術正向智能化、網絡化和集成化方向發展。 　　再次，無線局域網（WirelessLAN）技術可以非常便捷以無線方式連接網絡設備，人們可隨時、隨地、隨意訪問網絡資源，是現代數據通信系統發展重要方向。無線局域網可以不采用網絡電纜線情況下，提供以太網互聯功能。推動網絡技術發展同時，無線局域網也改變著人們生活方式。無線網通信協議通常采用IEEE802.3和802.11。802.3用于點對點方式，802.11用于一點對多點方式。無線局域網可以普通局域網基礎上無線Hub、無線接入站（AP）、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現，以無線網卡使用最為普遍。無線局域網未來研究方向主要集中安全性、移動漫游、網絡管理以及與3G等其它移動通信系統之間關系等問題上。工業智能化領域，有成千上萬感應器，檢測器，計算機，PLC，讀卡器等設備，需要互相連接形成一個控制網絡，通常這些設備提供通信接口是RS-232或RS-485。無線局域網設備使用隔離型信號轉換器，將工業設備RS-232串口信號與無線局域網及以太網絡信號相互轉換，符合無線局域網IEEE802.11b和以太網絡IEEE802.3標準，支持標準TCP/IP網絡通信協議，有效擴展了工業設備聯網通信能力。 　　計算機網絡技術、無線技術以及智能傳感器技術結合，產生了“基于無線技術網絡化智能傳感器”全新概念。這種基于無線技術網絡化智能傳感器使工業現場數據能夠無線鏈路直接網絡上傳輸、發布和共享。無線局域網技術能夠工廠環境下，為各種智能現場設備、移動機器人以及各種智能化設備之間通信提供高帶寬無線數據鏈路和靈活網絡拓撲結構，一些特殊環境下有效彌補了有線網絡不足，進一步完善了工業控制網絡通信性能。 　　最后，工業控制智能化是指工業生產、管理、經營過程中，信息基礎設施，集成平臺上，實現信息采集、信息傳輸、信息處理以及信息綜合利用等。國家實施高技術產業化主要目標有兩個：一是發展高技術，形成新興產業，培育新增長點；二是利用先進技術改造和優化傳統產業，提高經濟增長質量。大力發展工業控制智能化是加快傳統產業改造提升、提高企業整體素質、提高國家整體國力、調整工業結構、迅速搞活大中型企業有效途徑和手段，國家將繼續實施一系列工業過程智能化高技術產業化專項，用信息化帶動工業化，推動工業智能化技術進一步發展，加強技術創新，實現產業化，解決國民經濟發展面臨深層問題，進一步提高國民經濟整體素質和綜合國力，實現跨越式發展。 　　工業領域智能化趨勢下不可以忽視的信息安全問題 　　“棱鏡門”的曝光讓我們再一次意識到信息安全是不可忽視的。現在，許多工業計算機運行的是專有操作系統。人們常認為這些計算機比較安全，因為操作人員認為黑客沒有興趣將“惡意代碼”植入這些少數系統中。因此，系統中的一些安全漏洞常常不為人所知，很少有人想過如何屏蔽攻擊，如何應對現今流行的眾多病毒、蠕蟲或特洛伊木馬。劉金權先生透露，其實早在2010年，一種名叫“Stuxnet”的超級病毒就敲響了“防范病毒攻擊”的警鐘。“Stuxnet”專門攻擊工業系統中采用的SIMAT WinCC監控與數據采集系統的設備，開始控制被感染的工廠，并造成生產事故或停工，該病毒目前通過極其隱蔽的技術手法快速傳播，同時對感染的工業設備進行重編程，奪取控制權后實現對工業生產關鍵設備的自毀或破壞。專家表示，病毒的大規模爆發可能影響中國經濟復蘇前景。 工業控制系統信息安全問題引起了廣泛的關注，辰漢電子一直致力于提供安全可靠的產品。劉金權先生表示，在工業領域智能化的大趨勢下，信息安全問題日益凸顯，而傳統的生產安全、機器設備安全話題也仍需要在新的趨勢下加以改進。例如通過信息安全保衛工作確保生產控制過程中程序指令不受外界入侵、破壞。這就需要不同層級的信息安全。在可以預見的未來，黑客將試圖通過手中的筆記本電腦連入互聯網，在云端滲透到工廠的ERP系統、SCADA系統、甚至是控制系統。因為這些系統在物理上都將是連在一起的了。事實上也正是如此。 安全問題還涉及到許多層面，比如設備層，如果硬件芯片損壞，設備當然無法繼續工作。又比如軟件層，雖然設備能繼續運行，但各種有價值信息將有隨時被竊取、盜用的風險。所以工廠設備時刻硬件工作穩定，并在硬件層有冗余性設計，還要在軟件層確保只是被授權、被允許的軟件、指令在運行。未經授權的則一律不能運行、通訊。辰漢電子提供安全（包括信息安全與機器安全）的實時操作系統，安全啟動等技術。工廠可能通過VPN、私有云、公有云、或兼有云等多種渠道鏈接互聯網，IDP（Intelligent Device Platform）確保了這之間的網關（gateway）是有安全保護的。 　　我國一直注重信息化安全建設。近年來，我國頒布了《國家信息安全標準體系》、《國家信息安全“十一五”規劃》等指導性文件，進行信息化安全建設，并取得了階段性成果。相信隨著信息安全意識的提高，智能工業控制會更健康的發展。 　　辰漢電子以創新應對工業智能化的挑戰 　　在面向工業領域的智能化方向大步前進的形勢下，尚有很多難題待解，辰漢電子一直在不斷創新，著重以創新來應對工業智能化的新挑戰。公司已研發，申請專利及軟件著作權數十項。公司獲得2011年年度上海市科技創新基金一等獎，是上海市軟件企業，中國嵌入式行業協會理事單位，飛思卡爾全球合作聯盟成員，意法半導體獨立第三方設計成員。 　　劉金權先生介紹到，我們專注于高端嵌入式產品的設計服務，產品方案實現，PCBA級產品生產，系統級產品生產服務。我們的客戶覆蓋了中國50%以上的工科院校，為聯想、華為、海爾這樣的中國世界級品牌提供專業的設計服務，也與富士康，正崴，英華達這樣的國際級代工廠形成戰略合作伙伴關系，還有各種各樣的來自各個行業的世界級巨頭如全球稱重業巨頭梅特力-托利多，考試業上市公司ATA，中國軍事工業集團，中國航空航天集團，中國電子工業集團，中油重工等等。 　　辰漢電子幫助行業客戶進行產品市場分析，產品功能定義，系統分析，硬件設計，結構配合，操作系統移植優化，驅動開發，中間件移植優化，Linux應用軟件開發，Android APP開發，云端后臺服務器構架設計，數據庫開發，移動互聯網系統構架設計及實現等一系列研發設計服務。縮短客戶產品上市時間，降低產品開發風險。同時我們還提供從核心模塊，嵌入式板卡到整機產品的生產配套供應。減少客戶的中小批量產品的生產測試環節。 　　劉金權先生還介紹到，我們面臨的挑戰是不能僅考慮開發出全新的功能，甚至另起爐灶，我們還必須根據現實情況，依據工業企業現有設備的基礎條件，進行必要的工程再設計。因為不會有任何一家工業企業為了實現某個新功能將自身的設備系統建設推掉重來的。 　　另一大挑戰來自于更大范圍的工業企業網絡的互聯互通，這給研發工程師在信息安全、設備安全方向提出了更高的防控指標。而我們辰漢電子在工業企業控制系統的嵌入式解決方案，都是研發工程師解決這些問題的重要工具和有力武器。 　　辰漢電子核心技術工程師主要來自飛思卡爾研發中心。致力于為工業控制領域的客戶提供創新的嵌入式平臺方案，開發最前沿和高性能的產品。依靠現有平臺，我們能夠快捷的增減功能，為客戶定制差異化的產品。辰漢電子還擁有全方位的芯片級，硬件級，產品級，操作系統引導層，內核層，驅動層，中間件，UI層，APP層，數據庫，BS構架，CS構架的產業技術開發能力。開發的產品及方案可以通過美國的FCC，歐盟的CE以及中國的3C標準，可以為各種特殊行業需求提供真正的軍工級，汽車級的高可靠性的領先設計，辰漢一直堅持不斷創新，為客戶提供快速的，高水平的嵌入式產品設計服務。 　　劉金權先生表示，辰漢電子將自身的發展與促進中國嵌入式設計服務緊密聯系，立志通過持續的技術創新和自我超越，實現一個屬于中國的嵌入式設計服務世界一流企業的抱負與追求。