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時間:2023-07-31 09:21:41
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人工智能時代,網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅全面泛化,如何利用人工智能思想和技術(shù)應(yīng)對各類安全威脅,是國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界共同努力的方向。本報告從風險演進和技術(shù)邏輯的角度,將網(wǎng)絡(luò)空間安全分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全和物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全三大領(lǐng)域;在此基礎(chǔ)上,本報告借鑒 Gartner 公司的 ASA 自適應(yīng)安全架構(gòu)模型,從預測、防御、檢測、響應(yīng)四個維度,提出人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的具體應(yīng)用模式。與此同時,本報告結(jié)合國內(nèi)外企業(yè)最佳實踐,詳細闡釋人工智能賦能網(wǎng)絡(luò)空間安全(AI+安全)的最新進展。最后,本報告提出,人工智能安全將成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大藍海,人工智能的本體安全決定安全應(yīng)用的發(fā)展進程,「人工+「智能將長期主導安全實踐,人工智能技術(shù)路線豐富將改善安全困境,網(wǎng)絡(luò)空間安全將驅(qū)動人工智能國際合作。
目 錄
第一章 人工智能技術(shù)的發(fā)展沿革
(一) 人工智能技術(shù)的關(guān)鍵階段
(二) 人工智能技術(shù)的驅(qū)動因素
(三) 人工智能技術(shù)的典型代表
(四) 人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用
第二章 網(wǎng)絡(luò)空間安全的內(nèi)涵與態(tài)勢
(一) 網(wǎng)絡(luò)空間安全的內(nèi)涵
(二) 人工智能時代網(wǎng)絡(luò)空間安全發(fā)展態(tài)勢
1、網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅趨向智能2、網(wǎng)絡(luò)空間安全邊界開放擴張3、網(wǎng)絡(luò)空間安全人力面臨不足4、網(wǎng)絡(luò)空間安全防御趨向主動
第三章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用模式
(一) AI+安全的應(yīng)用優(yōu)勢
(二) AI+安全的產(chǎn)業(yè)格局
(三) AI+安全的實現(xiàn)模式
1、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全2、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全3、人工智能應(yīng)用于物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
第四章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用案例
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全篇
(一)病毒及惡意代碼檢測與防御
(二)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測與防御
第三章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用模式
人工智能技術(shù)日趨成熟,人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用(簡稱 AI+安全)不僅能夠全面提高網(wǎng)絡(luò)空間各類威脅的響應(yīng)和應(yīng)對速度,而且能夠全面提高風險防范的預見性和準確性。因此,人工智能技術(shù)已經(jīng)被全面應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域,在應(yīng)對智能時代人類各類安全難題中發(fā)揮著巨大潛力。
(一)AI+安全的應(yīng)用優(yōu)勢
人們應(yīng)對和解決安全威脅,從感知和意識到不安全的狀態(tài)開始,通過經(jīng)驗知識加以分析,針對威脅形態(tài)做出決策,選擇最優(yōu)的行動脫離不安全狀態(tài)。類人的人工智能,正是令機器學會從認識物理世界到自主決策的過程,其內(nèi)在邏輯是通過數(shù)據(jù)輸入理解世界,或通過傳感器感知環(huán)境,然后運用模式識別實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類、聚類、回歸等分析,并據(jù)此做出最優(yōu)的決策推薦。
當人工智能運用到安全領(lǐng)域,機器自動化和機器學習技術(shù)能有效且高效地幫助人類預測、感知和識別安全風險,快速檢測定位危險來源,分析安全問題產(chǎn)生的原因和危害方式,綜合智慧大腦的知識庫判斷并選擇最優(yōu)策略,采取緩解措施或抵抗威脅,甚至提供進一步緩解和修復的建議。這個過程不僅將人們從繁重、耗時、復雜的任務(wù)中解放出來,且面對不斷變化的風險環(huán)境、異常的攻擊威脅形態(tài)比人更快、更準確,綜合分析的靈活性和效率也更高。
因此,人工智能的「思考和行動邏輯與安全防護的邏輯從本質(zhì)上是自洽的,網(wǎng)絡(luò)空間安全天然是人工智能技術(shù)大顯身手的領(lǐng)域。
(1)基于大數(shù)據(jù)分析的高效威脅識別:大數(shù)據(jù)為機器學習和深度學習算法提供源源動能,使人工智能保持良好的自我學習能力,升級的安全分析引擎,具有動態(tài)適應(yīng)各種不確定環(huán)境的能力,有助于更好地針對大量模糊、非線性、異構(gòu)數(shù)據(jù)做出因地制宜的聚合、分類、序列化等分析處理,甚至實現(xiàn)了對行為及動因的分析,大幅提升檢測、識別已知和未知網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅的效率,升級精準度和自動化程度。
(2)基于深度學習的精準關(guān)聯(lián)分析:人工智能的深度學習算法在發(fā)掘海量數(shù)據(jù)中的復雜關(guān)聯(lián)方面表現(xiàn)突出,擅長綜合定量分析相關(guān)安全性,有助于全面感知內(nèi)外部安全威脅。人工智能技術(shù)對各種網(wǎng)絡(luò)安全要素和百千級維度的安全風險數(shù)據(jù)進行歸并融合、關(guān)聯(lián)分析,再經(jīng)過深度學習的綜合理解、評估后對安全威脅的發(fā)展趨勢做出預測,還能夠自主設(shè)立安全基線達到精細度量網(wǎng)絡(luò)安全性的效果,從而構(gòu)建立體、動態(tài)、精準和自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全威脅態(tài)勢感知體系。
(3)基于自主優(yōu)化的快速應(yīng)急響應(yīng):人工智能展現(xiàn)出強大的學習、思考和進化能力,能夠從容應(yīng)對未知、變化、激增的攻擊行為,并結(jié)合當前威脅情報和現(xiàn)有安全策略形成適應(yīng)性極高的安全智慧,主動快速選擇調(diào)整安全防護策略,并付諸實施,最終幫助構(gòu)建全面感知、適應(yīng)協(xié)同、智能防護、優(yōu)化演進的主動安全防御體系。
(4)基于進化賦能的良善廣域治理:隨著網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)涵外延的不斷擴展,人類面臨的安全威脅無論從數(shù)量、來源、形態(tài)、程度和修復性上都在超出原本行之有效的分工和應(yīng)對能力,有可能處于失控邊緣,人工智能對人的最高智慧的極限探索,也將拓展網(wǎng)絡(luò)治理的理念和方式,實現(xiàn)安全治理的突破性創(chuàng)新。人工智能不僅能解決當下的安全難題,而通過在安全場景的深化應(yīng)用和檢驗,發(fā)現(xiàn)人工智能的缺陷和不足,為下一階段的人工智能發(fā)展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ),指明方向,推動人工智能技術(shù)的持續(xù)變革及其更廣域的賦能。
(二)AI+安全的產(chǎn)業(yè)格局
人工智能以其獨特的優(yōu)勢正在各類安全場景中形成多種多樣的解決方案。從可觀察的市場指標來看,近幾年來人工智能安全市場迅速成長, 公司在 2018 年的研究表明,在網(wǎng)絡(luò)安全中人工智能應(yīng)用場景增多,同時地域覆蓋范圍擴大,將進一步擴大技術(shù)在安全領(lǐng)域的應(yīng)用,因此人工智能技術(shù)在安全市場內(nèi)將快速發(fā)展,預計到 2024 年,可用在安全中的人工智能技術(shù)市場規(guī)模將超過 350 億美元,在 2017-2024 年之間年復合增長率(CAGR)可達 31%。
MarketsandMarkets 公司在 2018 年 1 月的《安全市場中人工智能》報告則認為,2016 年 AI 安全市場規(guī)模就已達 29.9 億美元、2017 年更是達到 39.2 億美元,預測在 2025 年將達到 348.1 億美元,年復合增長率為 31.38%。而愛爾蘭的 Research and Markets 公司在 2018 年 4 月份了專門的市場研究報告,認為到 2023 年人工智能在安全領(lǐng)域應(yīng)用的市場規(guī)模將達 182 億美元,年復合增長率為 34.5%。由于機器學習對付網(wǎng)絡(luò)犯罪較為有效,因此機器學習作為單一技術(shù)將占領(lǐng)最大的一塊市場,到 2023 年其市場規(guī)模預計可達 60 億美元。
除了傳統(tǒng)安全公司致力于人工智能安全,大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也在積極開展人工智能安全實踐,如 Google、Facebook、Amazon、騰訊、阿里巴巴等均在圍繞自身業(yè)務(wù)積極布局人工智能安全應(yīng)用。
(三)AI+安全的實現(xiàn)模式
人工智能是以計算機科學為基礎(chǔ)的綜合交叉學科,涉及技術(shù)領(lǐng)域眾多、應(yīng)用范疇廣泛,其知識、技術(shù)體系實際與整個科學體系的演化和發(fā)展密切相關(guān)。因此,如何根據(jù)各類場景安全需求的變化,進行 AI 技術(shù)的系統(tǒng)化配置尤為關(guān)鍵。
本報告采用 Gartner 公司 2014 年提出的自適應(yīng)安全架構(gòu)(ASA,Adaptive SecurityArchitecture)來分析安全場景中人工智能技術(shù)的應(yīng)用需求,此架構(gòu)重在持續(xù)監(jiān)控和行為分析,統(tǒng)合安全中預測、防御、檢測、響應(yīng)四層面,直觀的采用四象限圖來進行安全建模。其中「預測指檢測安全威脅行動的能力;「防御表示現(xiàn)有預防攻擊的產(chǎn)品和流程;「檢測用以發(fā)現(xiàn)、監(jiān)測、確認及遏制攻擊行為的手段;「響應(yīng)用來描述調(diào)查、修復問題的能力。
本報告將 AI+安全的實現(xiàn)模式按照階段進行分類和總結(jié),識別各領(lǐng)域的外在和潛在的安全需求,采用 ASA 分析應(yīng)用場景的安全需求及技術(shù)要求,結(jié)合算法和模型的多維度分析, 尋找 AI+安全實現(xiàn)模式與適應(yīng)條件,揭示技術(shù)如何響應(yīng)和滿足安全需求,促進業(yè)務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)持續(xù)的自我進化、自我調(diào)整,最終動態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)空間不斷變化的各類安全威脅。
1、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
人工智能技術(shù)較早應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全領(lǐng)域,從機器學習、專家系統(tǒng)以及過程自動化等到如今的深度學習,越來越多的人工智能技術(shù)被證實能有效增強網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全防御:
機器學習 (ML, Machine Learning):在安全中使用機器學習技術(shù)可增強系統(tǒng)的預測能力,動態(tài)防御攻擊,提升安全事件響應(yīng)能力。專家系統(tǒng)(ES, Expert System):可用于安全事件發(fā)生時為人提供決策輔助或部分自主決策。過程自動化 (AT, Automation ):在安全領(lǐng)域中應(yīng)用較為普遍,代替或協(xié)助人類進行檢測或修復,尤其是安全事件的審計、取證,有不可替代的作用。深度學習(DL, Deep Learning):在安全領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛,如探測與防御、威脅情報感知,結(jié)合其他技術(shù)的發(fā)展取得極高的成就。
如圖 3 所示,通過分析人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全,在四個層面均可有效提升安全效能:
預測:基于無監(jiān)督學習、可持續(xù)訓練的機器學習技術(shù),可以提前研判網(wǎng)絡(luò)威脅,用專家系統(tǒng)、機器學習和過程自動化技術(shù)來進行風險評估并建立安全基線,可以讓系統(tǒng)固若金湯。
防御:發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在風險或漏洞后,可采用過程自動化技術(shù)進行加固。安全事件發(fā)生時,機器學習還能通過模擬來誘導攻擊者,保護更有價值的數(shù)字資產(chǎn),避免系統(tǒng)遭受攻擊。
檢測:組合機器學習、專家系統(tǒng)等工具連續(xù)監(jiān)控流量,可以識別攻擊模式,實現(xiàn)實時、無人參與的網(wǎng)絡(luò)分析,洞察系統(tǒng)的安全態(tài)勢,動態(tài)靈活調(diào)整系統(tǒng)安全策略,讓系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的安全環(huán)境。
響應(yīng):系統(tǒng)可及時將威脅分析和分類,實現(xiàn)自動或有人介入響應(yīng),為后續(xù)恢復正常并審計事件提供幫助和指引。
因此人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全,正在改變當前安全態(tài)勢,可讓系統(tǒng)彈性應(yīng)對日益細化的網(wǎng)絡(luò)攻擊。在安全領(lǐng)域使用人工智能技術(shù)也會帶來一些新問題,不僅有人工智能技術(shù)用于網(wǎng)絡(luò)攻擊等伴生問題,還有如隱私保護等道德倫理問題,因此還需要多種措施保證其合理應(yīng)用??偠灾脵C器的智慧和力量來支持和保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全行之有效。
2、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全
人工智能技術(shù)可被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全領(lǐng)域,參與網(wǎng)絡(luò)文本內(nèi)容檢測與分類、視頻和圖片內(nèi)容識別、語音內(nèi)容檢測等事務(wù),切實高效地協(xié)助人類進行內(nèi)容分類和管理。面對包括視頻、圖片、文字等實時海量的信息內(nèi)容,人工方式開展網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容治理已經(jīng)捉襟見肘,人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容治理層面已然不可替代。
在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全領(lǐng)域所應(yīng)用的人工智能技術(shù)如下:
自然語言處理(NLP, Natural Language Processing):可用于理解文字、語音等人類創(chuàng)造的內(nèi)容,在內(nèi)容安全領(lǐng)域不可或缺。圖像處理(IP, Image Processing):對圖像進行分析,進行內(nèi)容的識別和分類,在內(nèi)容安全中常用于不良信息處理。視頻分析技術(shù) (VA, Video Analysis):對目標行為的視頻進行分析,識別出視頻中活動的目標及相應(yīng)的內(nèi)涵,用于不良信息識別。
如圖 4 所示,通過分析人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全,在四個層面均可有效提升安全效能:
預防階段:內(nèi)容安全最重要的是合規(guī)性,由于各領(lǐng)域的監(jiān)管法律/政策的側(cè)重點不同而有所區(qū)別且動態(tài)變化。在預防階段,可使用深度學習和自然語言處理進行相關(guān)法律法規(guī)條文的理解和解讀,并設(shè)定內(nèi)容安全基線,再由深度學習工具進行場景預測和風險評估,并及時將結(jié)果向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容管理人員報告。
防御階段:應(yīng)用深度學習等工具可完善系統(tǒng),防范潛在安全事件的發(fā)生。
檢測階段:自然語言、圖像、視頻分析等智能工具能快速識別內(nèi)容,動態(tài)比對安全基線,及時將分析結(jié)果交付給人類伙伴進行后續(xù)處置,除此之外,基于內(nèi)容分析的情感人工智能也已逐步應(yīng)用于輿情預警,取得不俗成果。
響應(yīng)階段:在后續(xù)調(diào)查或留存審計資料階段,過程自動化同樣不可或缺。
3、人工智能應(yīng)用于物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G 等技術(shù)的成熟,網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)生深刻變化,人、物、物理空間通過各類系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接,由于涉及的領(lǐng)域眾多同時接入的設(shè)備數(shù)量巨大,傳感器網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能是高頻低密度數(shù)據(jù),人工已經(jīng)難以應(yīng)對,采用人工智能勢在必行。但由于應(yīng)用場景極為復雜多樣,可供應(yīng)用的人工智能技術(shù)將更加廣泛,并會驅(qū)動人工智能技術(shù)自身新發(fā)展。
更為恐怖的是,隨著利用物聯(lián)網(wǎng)發(fā)動DDoS攻擊的Mirai原代碼被公開,此類惡意程序日益猖獗,黑客可以對任何企業(yè)或個人發(fā)動攻擊。物聯(lián)網(wǎng)安全是AI技術(shù)得到發(fā)展的最突出領(lǐng)域之一。輕量級的AI預測模型可以在性能較差的設(shè)備上自動駐留并運行,實時偵測并阻擋各種可疑行為。
眼下,多家初創(chuàng)企業(yè)正在利用AI技術(shù)解決物聯(lián)網(wǎng)安全挑戰(zhàn),其中較為知名的包括CyberX、PFP Cybersecurity和Dojo-Labs等。
預防惡意軟件和文檔的運行
基于文件的網(wǎng)絡(luò)攻擊依然是最主要的網(wǎng)絡(luò)襲擊方式。在這種網(wǎng)絡(luò)攻擊中,最容易成為攻擊目標的文件包括executables (.exe)、Acrobat Reader (.pdf)以及微軟Office文件。
單行代碼中的微小改變就可以產(chǎn)生新的惡意文件,它們有相同的惡意意圖,但會留下不同的簽名。同樣的,微小的改變也能打造簽名級別的反病毒程序或其他啟發(fā)式的高級端點檢測與反應(yīng)的解決方案,而如今最致命的就是網(wǎng)絡(luò)及解決方案沙箱。
有幾家初創(chuàng)企業(yè)正嘗試利用AI應(yīng)對這個問題。它們利用AI的巨大能力來查閱每個可疑文件數(shù)以百萬計的特征,發(fā)現(xiàn)哪怕是最輕微的代碼沖突。開發(fā)這種基于文件的AI安全系統(tǒng)的領(lǐng)導者包括Cylance、Deep Instinct和Invincea等公司。
提高安全運營中心的運營效率
對于安全團隊來說,最重要的問題之一就是每天收到安全警報溢出引發(fā)的警報疲勞。舉例來說,北美的公司平均每天都會收到至少一萬起安全警報,這讓安全團隊疲于奔命。在很多情況下,這可能令惡意軟件成為“漏網(wǎng)之魚”,盡管其已經(jīng)被標記為“可疑目標”。要想萬無一失,就需要多個信息源、集成內(nèi)部日志以及配有外部威脅情報服務(wù)的監(jiān)控系統(tǒng)緊密配合,對所有事件進行自動分類。
該領(lǐng)域現(xiàn)在已經(jīng)成了網(wǎng)絡(luò)安全的大熱點,大企業(yè)可以借助該技術(shù)保護自己的安全運營中心。一些初創(chuàng)企業(yè)正利用AI技術(shù)解決這種威脅,如PhantomJask和CyberLytic。
量化風險
如何量化企業(yè)面臨的網(wǎng)絡(luò)風險是一大挑戰(zhàn),而這主要是因為我們?nèi)狈v史數(shù)據(jù)且需要考慮的變量太多。對于急切想要量化自家網(wǎng)絡(luò)風險的企業(yè)來說,它們必須經(jīng)歷繁瑣的網(wǎng)絡(luò)風險評估程序。該程序主要依據(jù)調(diào)查問卷,看企業(yè)采取的各種措施是否符合網(wǎng)絡(luò)安全標準。不過要想應(yīng)對真正的網(wǎng)絡(luò)風險,這種方法是遠遠不夠的,這時AI技術(shù)就可以派上用場了。
借助AI的強大計算能力,我們可以實時處理數(shù)以百萬計的數(shù)據(jù)點,同時生成預測,幫助企業(yè)和網(wǎng)絡(luò)保險公司獲得最精確的網(wǎng)絡(luò)風險評估。多家初創(chuàng)企業(yè)正在參與此類研究,包括BitSight和Security Scorecard等。
網(wǎng)絡(luò)流量異常檢測
從產(chǎn)品、巨頭行動、融資三個方面來看AI芯片依然“熱度不減”。12月除了地平線機器人兩款車載智能芯片外,海外芯片巨頭英偉達在11號適用于機器學習的新款GPU--TitanV,IBM也在26號POWER9處理器,以及裝有POWER9的新一代PowerSystems服務(wù)器AC922,該服務(wù)器可以大幅提升Chainer、TensorFlow及Caffe等各大人工智能框架的性能,將深度學習框架的訓練時效提高近四倍。12月26日,英偉達禁止在數(shù)據(jù)中心使用消費者級顯卡GeForce做深度學習一時引起業(yè)界一片嘩然,但事后英偉達表態(tài)“GeForce/Titan客戶只要不下載新的驅(qū)動程序就對GeForce/Titan用戶在數(shù)據(jù)中心的使用無影響”,此前新聞系誤讀。融資方面,地平線機器人獲得建投華科、英特爾等投資方的上億美元A+輪戰(zhàn)略投資,Thinkforce獲得依圖科技、云鋒基金等投資方的4.5億元A輪投資。
投資建議
根據(jù)我們對產(chǎn)業(yè)鏈的調(diào)研及跟蹤,AI領(lǐng)域,建議重點關(guān)注:海康威視、大華股份、中科曙光、恒生電子、富瀚微、科大訊飛等,智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域建議重點關(guān)注:德賽西威、華陽集團、四維圖新、千方科技、索菱股份、路暢科技等
智能物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展全面激活了經(jīng)濟增長,萬物互聯(lián)的今天,網(wǎng)絡(luò)攻擊帶來的威脅也越來越大。根據(jù)CNVD統(tǒng)計,2016年全球IoT設(shè)備共出現(xiàn)1117個漏洞,涉及思科、華為、谷歌、西門子等企業(yè),受攻擊設(shè)備類型包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭、路由器、手機、防火墻、網(wǎng)關(guān)設(shè)備等。咨詢公司Gartner預測,到2020年,針對企業(yè)的安全性攻擊中,25%以上將涉及物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)安全威脅其實就在身邊。在近日于上海舉行的“2017年網(wǎng)絡(luò)安全博覽會暨網(wǎng)絡(luò)安全成就展”上,來自極棒實驗室(GeekPwnLab)的安全專家現(xiàn)場展示了多個物聯(lián)網(wǎng)安全威脅案例。比如,智能保險箱與手機APP綁定加密,利用協(xié)議漏洞就可以遠程獲取保險箱密碼的篡改權(quán),重設(shè)任一密碼便可開啟保險箱,讓保險箱不再“保險”。
上海社會科學院互聯(lián)網(wǎng)研究中心與極棒實驗室近日聯(lián)合的《智能物聯(lián)網(wǎng)安全風險報告》顯示,智能物聯(lián)網(wǎng)安全風險有其特殊性,這與智能物聯(lián)網(wǎng)本身特點相關(guān),例如,數(shù)量龐大的智能終端碎片化嚴重,帶來了難于管理維護的弱點和風險處理困難;而涉及大量用戶隱私數(shù)據(jù)的特點使得風險造成經(jīng)濟損失外又增加了社會影響,甚至是法律風險等。
極棒實驗室統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,新型智能安全威脅比重已從2014年的40%上升至如今的58%。而且,智能設(shè)備的安全威脅正經(jīng)歷四個轉(zhuǎn)變:攻擊對象向新型智能設(shè)備擴展、攻擊主要集中在終端設(shè)備、攻擊手段日趨多樣化以及智能設(shè)備從攻擊目標轉(zhuǎn)變?yōu)楣艚缑妗?/p>
除了面臨的安全威脅在不斷轉(zhuǎn)變,智能設(shè)備還將面臨新的三大威脅:數(shù)據(jù)泄露、大數(shù)據(jù)終端污染和人工智能時代的安全威脅。智能設(shè)備一般都具備信息數(shù)據(jù)采集功能,通過終端設(shè)備,用戶信息數(shù)據(jù)時刻暴露在物聯(lián)網(wǎng)中。如對終端設(shè)備的攻擊更進一步,有針對性地構(gòu)造惡意數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)上傳至后臺云端,就會造成終端數(shù)據(jù)污染,進而影響數(shù)據(jù)分析和決策判斷,造成更廣泛影響。
極棒創(chuàng)始人王琦表示,智能物聯(lián)網(wǎng)所牽扯到的是生活中方方面面細節(jié)所搭建起的龐大而復雜的網(wǎng)絡(luò),其中面臨的問題就更為復雜。另外,人工智能的發(fā)展帶來了好處,也帶來了威脅。不同于傳統(tǒng)IT的安全攻防技術(shù),AI時代的安全對抗已經(jīng)從單純的信息技術(shù)比拼上升為人工智能算法的較量。
多方因素造就風險隱患
在專家看來,智能物聯(lián)網(wǎng)安全風險,由多方面原因造成。一是產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段和成本考慮。智能物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今,最近2、3年才真正進入高速發(fā)展階段,各種智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備層出不窮,設(shè)備廠商對產(chǎn)品安全考慮和投入不足。其中,智能物聯(lián)網(wǎng)安全資源和關(guān)注度投入不足是導致各類安全事件頻發(fā)的最根本原因。
二是技術(shù)結(jié)構(gòu)自身弱點。雖然現(xiàn)在出現(xiàn)了越來越多的針對智能物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的專用芯片、組件、協(xié)議,但是仍存在大量聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用傳統(tǒng)IT架構(gòu)作為技術(shù)框架,包括底層系統(tǒng)、傳輸鏈路、通訊協(xié)議等。這樣雖然能夠提高產(chǎn)品開發(fā)和上市速度,但同時也將產(chǎn)品推向了傳統(tǒng)IT的潛在攻擊者。
三是設(shè)備軟硬件更新滯后。由于智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量眾多、分布廣泛,造成安全性措施的實施速度過慢,即使發(fā)現(xiàn)安全問題,在更新設(shè)備軟硬件過程中也會遇到各種障礙。例如,早期智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭采用簡單的軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計,無法通過在線方式完成升級。雖然越來越多產(chǎn)品更加“智能”,可以定期更新產(chǎn)品固件升級到最新版本,但對比成熟的傳統(tǒng)IT系統(tǒng),更新的速度仍顯滯后,而由于安全問題所造成的損失卻是與時間密切相關(guān)。
值得關(guān)注的是,目前智能設(shè)備廠商安全意識仍普遍不足。智能硬件產(chǎn)品普遍功能相對簡單,一些生產(chǎn)商通常為降低成本、快速推出產(chǎn)品、搶占市場,在產(chǎn)品設(shè)計和實現(xiàn)階段忽視了安全問題。有時為了滿足消費群體偏好,甚至為了形態(tài)美觀、輕便簡易而犧牲安全防護。
另一方面,用戶的安全意識、安全投入也有待提升?!皣鴥?nèi)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)安全重視程度依然不夠,許多企業(yè)往往把安全投入當作成本來看待”。騰訊副總裁馬斌表示,隨著萬物互聯(lián)時代的到來,網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)該成為企業(yè)防護的第一要素。
多措并舉防范安全風險
加大智能物聯(lián)網(wǎng)安全防護已刻不容緩,同時也需要多方協(xié)力。安全專家指出,首先是要增強產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)中的安全考慮。智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之所以會出現(xiàn)各種安全漏洞為攻擊者所利用,大部分是在產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)過程中只關(guān)注所要實現(xiàn)的功能特性,而忽略其中的安全因素。根據(jù)傳統(tǒng)IT產(chǎn)品安全所經(jīng)歷過程,如果智能聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品廠商能夠?qū)踩蛩胤旁谥匾匚?,投入必要資源,可以有效降低產(chǎn)品弱點,提升整體安全性。
其次,要建立健全智能終端設(shè)備升級機制。目前,在許多智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,固件升級機制還沒有完全覆蓋,僅部分品類設(shè)備廠商實現(xiàn)了遠程自動更新,多數(shù)設(shè)備還需要手動下載固件版本后再更新至產(chǎn)品中,甚至有些產(chǎn)品完全不提供升級功能。對此,專家指出,發(fā)現(xiàn)漏洞或遭到攻擊時,及時補丁、更新固件可以有效降低損害。
智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠商在產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)充分考慮后續(xù)產(chǎn)品升級需求和機制,將升級模塊植入產(chǎn)品中,實現(xiàn)快速安全補丁更新。
另外,業(yè)界要逐步統(tǒng)一規(guī)范和標準。當前我國智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)業(yè)還基本處于一種自發(fā)狀態(tài),部門之間、地區(qū)之間、行業(yè)之間分割情況較為普遍。國家行業(yè)主管部門已意識到標準化對智能聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用發(fā)展及安全的重要性,正在抓緊研究制定相關(guān)規(guī)范。
“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0?!肮I(yè)4.0”是德國推出的概念,美國叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國叫“中國制造2025”,這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的,都指向一個核心,就是智能制造。
2015年中國有幾個概念非?;?,第一是大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新,第二就是工業(yè)4.0,第三個就是“互聯(lián)網(wǎng)+”。
“互聯(lián)網(wǎng)+”是巨大無比的概念,“互聯(lián)網(wǎng)+”里面有“互聯(lián)網(wǎng)+金融”叫做互聯(lián)網(wǎng)金融、“互聯(lián)網(wǎng)+零售”、“互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)”,而“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。它將推動中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)型,所以很多人說,工業(yè)4.0是整個中國時代性的革命。
2.工業(yè)4.0有哪些特點?
互聯(lián):互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接,要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。
數(shù)據(jù):工業(yè)4.0連接和產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費者數(shù)據(jù)。
集成:工業(yè)4.0將無處不在的傳感器、嵌入式中端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過CPS形成一個智能網(wǎng)絡(luò)。通過這個智能網(wǎng)絡(luò),使人與人、人與機器、機器與機器、以及服務(wù)與服務(wù)之間,能夠形成一個互聯(lián),從而實現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。
創(chuàng)新:工業(yè)4.0的實施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程,制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新,將會層出不窮,從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新,到模式創(chuàng)新,再到液態(tài)創(chuàng)新,最后到組織創(chuàng)新。
轉(zhuǎn)型:對于中國的傳統(tǒng)制造業(yè)而言,轉(zhuǎn)型實際上是從傳統(tǒng)的工廠,從2.0、3.0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠,整個生產(chǎn)形態(tài)上,從大規(guī)模生產(chǎn),轉(zhuǎn)向個性化定制。實際上整個生產(chǎn)的過程更加柔性化、個性化、定制化。這是工業(yè)4.0一個非常重要的特征。
3、工業(yè)4.0有哪些技術(shù)支柱?
工業(yè)4.0九大技術(shù)支柱包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人、3D打印、知識工作自動化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬現(xiàn)實和人工智能。這九大支柱中會產(chǎn)生無數(shù)的商機和上市公司。
4、哪類公司最有前景?
結(jié)合中國工業(yè)現(xiàn)狀來看,未來十年,中國工業(yè)4.0領(lǐng)域?qū)⒂谐渥惆l(fā)展的三類公司有:
第一類是智能工廠,分為兩種,第一種是傳統(tǒng)的工廠轉(zhuǎn)型成智能工廠,第二種是一出生就是智能工廠;
第二類是解決方案公司,為制造業(yè)公司提供智能工廠頂層設(shè)計、轉(zhuǎn)型路徑圖、軟硬件一體化實施的工業(yè)4.0解決方案公司。
第三類是技術(shù)供應(yīng)商,包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計算平臺、MES系統(tǒng)、
除這三類以外,虛擬現(xiàn)實、人工智能、知識工作自動化等技術(shù)供應(yīng)商也會面臨巨大的發(fā)展前景。
【解決方案】包括軟件硬件。軟件有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計算平臺、MES系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實、人工智能、知識工作自動化等;硬件是工業(yè)機器人(包括高端零部件)、傳感器、RFID、3D打印、機器視覺、智能物流(AGV)、PLC、數(shù)據(jù)采集器、工業(yè)交換機等。
這是一次巨大的產(chǎn)業(yè)革命,錯過了工業(yè)4.0也就錯過了這個時代?。?/p>
5、誰最終贏得第四次工業(yè)革命主導權(quán)?
第四次工業(yè)革命以2013年德國漢諾威為標志,宣布這一輪工作革命以智能制造為核心。
德國政府所定義的德國工業(yè)4.0,由一個信息,一個網(wǎng)絡(luò),四大主題、三項集成、八項計劃組成的框架機構(gòu)。德國政府提出工業(yè)4.0整體框架有很多地方和中國的實際國情不同,操作上面還有一定的距離。
第四次工業(yè)革命延續(xù)時間大概為30到40年,所以說工業(yè)4.0、移動互聯(lián)網(wǎng)對中國工業(yè)的顛覆、再造和融合,才剛剛開始。
第四次工業(yè)革命的本質(zhì)是主導這個世界未來的工業(yè)標準之爭,是由德國和美國按照自己的邏輯路徑、表述方法來進行推進。
美國提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準,希望關(guān)注設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)分析、以及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對業(yè)務(wù)的洞察,他們對傳統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通,其關(guān)注點在大數(shù)據(jù)和云計算。
德國提出工業(yè)4.0,擁有強大的機械制造技術(shù),嵌入式以及控制設(shè)備的先進設(shè)備和能力,德國很關(guān)注生產(chǎn)過程智能化和虛擬化的深刻改變。
可以看到,美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和德國工業(yè)4.0,實施路徑和邏輯相反,但是目標一致。美國是以GE公司、IBM這些公司為支持,側(cè)重于從軟件出發(fā)打通硬件;德國是以西門子、庫卡、SAP這些公司為主導,希望可以從硬件打通到軟件。
無論從軟到硬,還是從硬到軟,兩者的目標是一致的,就是實現(xiàn)智能制造,實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合。
6、中國為什么選擇德國標準?
第一,中國政府認為,德國路徑比美國路徑更容易實現(xiàn);第二,美國的工業(yè)空心化嚴重。IT公司出現(xiàn)工業(yè)4.0挑戰(zhàn)大,缺少基礎(chǔ)設(shè)施的落地,德國工業(yè)技術(shù)雄厚,是生產(chǎn)制造基地,生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商加IT業(yè)務(wù)解決方案提供商。在第四次工業(yè)革命的戰(zhàn)略選擇上,中國政府的策略是,緊盯新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流,選擇工業(yè)4.0,推出中國版的中國制造2025,尋找機會彎道超車,后發(fā)先制。
工業(yè)4.0是一個全新的時代,一期剛剛開始,預計要30到50年的時間發(fā)展引進,按照國家工信部部長所說:德國是從工業(yè)3.0串聯(lián)到工業(yè)4.0,中國是2.0、3.0一起并聯(lián)到4.0。
工信部和中國工程院把中國版的工業(yè)4.0的核心目標定義為智能制造,這個詞表述非常準確。由智能制造再延伸到具體的工廠而言,就是智能工廠。智能制造、智能工廠是工業(yè)4.0的兩大目標。
【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)攻擊 入侵檢測 規(guī)劃識別 結(jié)構(gòu)研究
網(wǎng)絡(luò)安全對于網(wǎng)絡(luò)用戶來說至關(guān)重要,它關(guān)系到個人隱私安全、個人數(shù)據(jù)安全,而網(wǎng)絡(luò)與人們?nèi)粘I罹o密相關(guān),因此對于網(wǎng)絡(luò)安全研究也逐漸成為研究的重點內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)安全研究從傳輸數(shù)據(jù)加密到網(wǎng)絡(luò)攻擊防范與預防等經(jīng)歷的不同發(fā)展階段。當前主要采用的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)就是入侵檢測技術(shù),也就是通過監(jiān)聽在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)包,利用相關(guān)算法或技術(shù)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能存在的攻擊行為。本文是以網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃識別作為研究理論,將其應(yīng)用到基于Snort入侵檢測系統(tǒng)中,從而利用統(tǒng)計與智能方式來搜索或獲得攻擊行為,達到有效的防范和預防措施。
1 入侵檢測與規(guī)劃識別簡介
1.1 入侵檢測
入侵檢測對網(wǎng)絡(luò)安全來說是至關(guān)重要,檢測過程和檢測結(jié)果如何關(guān)系到防范和預測網(wǎng)絡(luò)攻擊效果。在當前較多的入侵檢測技術(shù)中,頻繁使用的入侵檢測技術(shù)是基于Snort入侵檢測技術(shù)及其系統(tǒng)。Snort檢測體系結(jié)構(gòu)主要是由嗅探器、數(shù)據(jù)包預處理、檢索引擎和規(guī)則庫等多個模塊來構(gòu)成。其中,嗅探器的作用是來捕獲網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包和數(shù)據(jù)流;數(shù)據(jù)包預處理模塊則是對捕獲到的數(shù)據(jù)進行預處理分析,如采用統(tǒng)計分析方式、專家系統(tǒng)方式等;檢索引擎作用則是利用預處理后得到的數(shù)據(jù)特征等相關(guān)信息與規(guī)則庫中的數(shù)據(jù)特征進行比對根據(jù)其比對結(jié)果來評判數(shù)據(jù)是否具有攻擊性。
1.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃識別簡介
在1978年由Schmidt、Sridharan和Goodson提出規(guī)劃識別用于推理其它智能體的規(guī)劃及目標,到2003年,Yin MingHao在Hong Jun的目標圖為基礎(chǔ)上提出了利用回歸圖進行的規(guī)劃識別。在規(guī)劃發(fā)展過程中主要出現(xiàn)如下幾種規(guī)劃識別方法,即基于Kautz理論的規(guī)劃識別、基于邏輯的規(guī)劃識別和基于概率方法的規(guī)劃識別等方法。經(jīng)過40多年的發(fā)展,規(guī)劃識別已經(jīng)成為人工智能研究領(lǐng)域中重要的研究內(nèi)容。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃識別就是以規(guī)劃識別作為理論基礎(chǔ),然后將其運用在網(wǎng)絡(luò)上的一種技術(shù)。其主要內(nèi)容是從網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)流中通過特征提取方式來獲得特征數(shù)據(jù)信息,利用規(guī)劃識別推導出智能目標或規(guī)劃過程。其推導過程為首先收集來自于網(wǎng)絡(luò)中的傳輸數(shù)據(jù),然后利用規(guī)劃識別原理對傳輸數(shù)據(jù)進行推導,最后計算出該數(shù)據(jù)攻擊可能的最大概率。
2 基于規(guī)劃識別的入侵檢測結(jié)構(gòu)研究
2.1 規(guī)劃識別的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)分析
網(wǎng)絡(luò)攻擊往往會給用戶帶來極大的麻煩或損失,因此組建較好的入侵檢測結(jié)構(gòu)對于網(wǎng)絡(luò)攻擊預防是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。當遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊時候,往往需要識別攻擊者的意圖,因此本文以規(guī)劃識別與貝葉斯算法結(jié)合建立一個入侵過程分析與模擬建模,即通過檢索數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)特征來發(fā)現(xiàn)攻擊對象和攻擊過程。也就是將攻擊者最終意圖作為根節(jié)點,攻擊節(jié)點之間采用“與”、“或”等邏輯運算來進行節(jié)點之間關(guān)系建立,然后發(fā)現(xiàn)最終目標。在入侵檢測系統(tǒng)中,攻擊者會實施相關(guān)攻擊過程且具有順序性,利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)就可以推理入侵者意圖,即對接受數(shù)據(jù)包進行關(guān)聯(lián)分析,從而發(fā)現(xiàn)攻擊目標和攻擊意圖。
2.2 貝葉斯二次回歸規(guī)劃識別在入侵檢測中的結(jié)構(gòu)研究
基于Snort入侵檢測系統(tǒng)是當前正在使用的一種檢測系統(tǒng),在進行攻擊者進行網(wǎng)絡(luò)入侵過程中,由Snort在檢測中產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)包信息,將得到的數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析,從而就會得到兩種分析結(jié)果:一是有攻擊意圖;二是無攻擊意圖或無法判斷攻擊意圖。而入侵過程中Snort對數(shù)據(jù)進行規(guī)劃識別與采用貝葉斯算法設(shè)計的智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相似,因此可以考慮將貝葉斯理論引入到入侵檢測中,然后在此基礎(chǔ)上進行二次回歸來具體判斷攻擊者是否發(fā)生攻擊以及攻擊的目標和路徑。其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3 結(jié)束語
通過對以往入侵檢測系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃識別技術(shù)分析與研究,在本文中提出了一種以原有的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)攻擊入侵檢測模型為基礎(chǔ),進行了二次回歸的網(wǎng)絡(luò)攻擊入侵檢測模型及其算法的改進,并且對此結(jié)構(gòu)進行分析。
參考文獻
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作者簡介
計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的共享趨勢是目前社會發(fā)展的重點之一,在網(wǎng)絡(luò)平臺上,安全問題和信息泄露問題一直是網(wǎng)絡(luò)管理工作的重頭戲,計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理需要根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展進行適時更新和維護,所以應(yīng)該注重計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的安全防護措施時刻保持在最新的狀態(tài)。目前主流的計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)有幾種不同的類型,文中我們將對這些操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和利弊進行簡單的分析。
1網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的簡介
網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)管理的基本功能構(gòu)建而成的用戶可操作性強的管理系統(tǒng),一般來說,網(wǎng)絡(luò)管理中一般有以下幾個功能需要著重處理:
1.1網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)現(xiàn)與排除
網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備一開始都是關(guān)聯(lián)性不強的,所以在發(fā)生相關(guān)故障之后一般都需要分別處理,但是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的協(xié)作性能大大增強,所以需要一個整合性的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對故障進行發(fā)現(xiàn)和排除。計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)對全局網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀況和網(wǎng)絡(luò)狀況都有宏觀的掌控,從而實現(xiàn)故障原因的精準分析和故障的快速處理。
1.2網(wǎng)絡(luò)狀況的監(jiān)管
網(wǎng)絡(luò)是依靠連接的正常運轉(zhuǎn)而存在的,監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀況的功能叫做配置管理,對網(wǎng)絡(luò)連接的正常運營有著重要的作用,計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)的監(jiān)測管理對象是各種設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況,網(wǎng)絡(luò)中IP地址和DHCP地址的分配、連接的速度與狀態(tài)等。配置管理更多的屬于動態(tài)管理的范疇,需要可操作性強的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)才能擔此重任。
1.3網(wǎng)絡(luò)安全保護
網(wǎng)絡(luò)由于其數(shù)據(jù)性的特點,安全難以得到保障,因此計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)就需要采取合適的方式對網(wǎng)絡(luò)安全進行保護,通過限制IP、防火墻、限制訪問、授權(quán)訪問等方式保護網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)內(nèi)的重要數(shù)據(jù)內(nèi)容不被非法獲取。安全管理在計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)中主要功能是限制資源和用戶集之間的映射關(guān)系、對網(wǎng)絡(luò)資源訪問進行映射以及網(wǎng)關(guān)內(nèi)加密信息操作等。
2計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的當前狀況
由于計算機技術(shù)目前出現(xiàn)的模塊化傾向,計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)開始走向應(yīng)用化的道路。在以往的計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中,主要是采取系統(tǒng)層面的措施來對計算機網(wǎng)絡(luò)進行處理,在網(wǎng)絡(luò)層方面起作用。而現(xiàn)在程序和應(yīng)用的技術(shù)發(fā)展使得很多應(yīng)用可以繞過系統(tǒng)層面和網(wǎng)絡(luò)層面的設(shè)置對網(wǎng)絡(luò)安全問題產(chǎn)生威脅,而且網(wǎng)絡(luò)帶寬在不斷增加的過程中用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也在成倍增長,數(shù)據(jù)的內(nèi)容也有了不同的區(qū)分。因此,目前計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的重要管理思想是對數(shù)據(jù)內(nèi)容的分類傳輸,也就是基礎(chǔ)的QoS(QualityofServices)網(wǎng)絡(luò)管理方式。
2.1分布式的網(wǎng)絡(luò)管理模式
分布式的網(wǎng)絡(luò)管理就是針對當前狀況的QoS管理思想下進行的一種網(wǎng)絡(luò)管理模式,主要是利用SNMP進行網(wǎng)絡(luò)操控,通過技術(shù)來集中設(shè)備管理。分布式網(wǎng)絡(luò)管理的重點在于以分布式的系統(tǒng)思想來建設(shè)并優(yōu)化COBRA平臺,根據(jù)當前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行域內(nèi)劃分的設(shè)備管理,以實現(xiàn)跨平臺模式的信息交流與管理。COBRA平臺適用于分布式的管理模式需要適配多種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理功能,如系統(tǒng)層面的數(shù)據(jù)采集與分析、代碼分發(fā)等。另一個還在研究階段之中的分布式網(wǎng)絡(luò)管理模式是基于移動技術(shù)的分布管理,移動技術(shù)是根據(jù)較為模塊化的技術(shù)進行整理和分析,目前應(yīng)用前景尚不明朗,移動技術(shù)的原理是根據(jù)移動管理站進行數(shù)據(jù)管理與收集,在網(wǎng)絡(luò)層發(fā)現(xiàn)網(wǎng)關(guān),然后通過代碼發(fā)送進行網(wǎng)關(guān)管理范圍內(nèi)的各項數(shù)據(jù)整理分析,和集中網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)相比減少了峰值壓力。
2.2綜合式網(wǎng)絡(luò)管理的模式
綜合式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的集中網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),它的重點是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分級進行網(wǎng)絡(luò)管理,通過不同層級的系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)整合以及子網(wǎng)之間的透視和檢查,從而更加了解網(wǎng)絡(luò)的運行狀況和故障原因以及處理的相關(guān)方式。目前綜合式的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)模式主要分為管理IP內(nèi)網(wǎng)的管理系統(tǒng)和管理SDH網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)。在綜合式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)之中,各部分是相對獨立運作的,但是各部分之間又有著一定的關(guān)系,綜合式網(wǎng)絡(luò)管理就是針對這些不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行統(tǒng)一的信息管理。舉例來說一般的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有著前端傳輸、光纜傳輸、數(shù)據(jù)庫信息交換、音視頻進入等多個模塊,都需要網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的支持。綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)目前的組建的方式有兩種,一種是對不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行統(tǒng)合的綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),這種系統(tǒng)不需要對原有設(shè)備進行改造,成本較低,但是有可能會出現(xiàn)一些設(shè)備方面的兼容性問題。另一種是直接建立一個由綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)全面管理的系統(tǒng),這一方法使得各層次之間的協(xié)作能力增強,但是相對來說成本比較高。
3計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
3.1強化業(yè)務(wù)監(jiān)控方面的功能
不同于集中式的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理,現(xiàn)代化的計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)更能檢查出設(shè)備當中的故障。一些網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)管理的進程監(jiān)控和實時監(jiān)控,但是對于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的服務(wù)來說,監(jiān)控仍舊沒有到位?,F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)當中,進程和服務(wù)占據(jù)著相當重要的網(wǎng)絡(luò)資源接口,要對業(yè)務(wù)方面進行強化監(jiān)控,從而使得計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能夠更好地應(yīng)用于實踐。
3.2實現(xiàn)模塊化與智能化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理
模塊化是當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的趨勢,硬件系統(tǒng)的模塊化也必然會帶來網(wǎng)絡(luò)管理操作層面軟件系統(tǒng)的模塊化與應(yīng)用(app)化。在模塊化管理的過程當中,智能網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理是重要的一環(huán)。引入人工智能是當前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重點,并且根據(jù)預測,在未來幾乎所有系統(tǒng)層面的環(huán)節(jié)都需要人工智能進行輔助操作處理,人工智能具有24小時無休、精確率高、可以實現(xiàn)多種方面的同時任務(wù)操作等。人工智能技術(shù)由于能夠?qū)?shù)據(jù)本身進行接觸和處理,所以能夠比人類操作更為準確地判斷計算機網(wǎng)絡(luò)管理當中可能發(fā)生的各種事件。
3.3注重操作系統(tǒng)的UI設(shè)計
UI(UserInterface)是操作系統(tǒng)當中重要的交互界面,它的主要作用是為計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)提供一個和用戶進行交流方便用戶使用的可視化界面,從而提高整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的易用性。目前網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)的UI主要是基于WEB構(gòu)建的,即需要使用瀏覽器打開的操作界面,通過簡單的瀏覽器操作,用戶可以在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中查看信息、處理故障、管理子網(wǎng)。隨著智能設(shè)備的發(fā)展,人們開始在智能終端上使用網(wǎng)絡(luò),所以操作系統(tǒng)UI也要從單一的網(wǎng)頁化走向手機端的制作風格,使得人們可以在各個平臺上無縫切換。
4結(jié)語
計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的更新?lián)Q代是根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而改變的,而且必須具有一定的用戶可操作性,這就要求計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)要結(jié)合新的用戶理念和系統(tǒng)理念,結(jié)合分布式和綜合式兩大網(wǎng)絡(luò)管理模式,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的業(yè)務(wù)監(jiān)控強化、模塊化和智能化發(fā)展以及基于操作系統(tǒng)易用性的UI設(shè)計,另外最需要注重的是計算機網(wǎng)絡(luò)管理操作系統(tǒng)的安全性。
參考文獻
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[4]李歡歡.基于WEB和JAVA的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)[D].昆明理工大學,2002.
1 概述
1.1 工業(yè)1.0
機械化,以蒸汽機為標志,用蒸汽動力驅(qū)動機器取代人力,從此手工業(yè)從農(nóng)業(yè)分離出來,正式進化為工業(yè)。
1.2 工業(yè)2.0
電氣化,以電力的廣泛應(yīng)用為標志,用電力驅(qū)動機器取代蒸汽動力,從此零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配實現(xiàn)分工,工業(yè)進入大規(guī)模生產(chǎn)時代。
1.3 工業(yè)3.0
自動化,以PLC(可編程邏輯控制器)和PC的應(yīng)用為標志,從此機器不但接管了人的大部分體力勞動,同時也接管了一部分腦力勞動,工業(yè)生產(chǎn)能力也自此超越了人類的消費能力,人類進入了產(chǎn)能過剩時代。如圖1所示。
1.4 工業(yè)4.0將是整個中國時代性的革命
什么是工業(yè)4.0?
“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0?!肮I(yè)4.0”是德國推出的概念,美國叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國叫“中國制造2025”,這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的,都指向一個核心,就是智能制造。
2015年中國有幾個概念非?;穑谝皇谴蟊妱?chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新,第二就是工業(yè)4.0,第三個就是“互聯(lián)網(wǎng)+”?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是巨大無比的概念,“互聯(lián)網(wǎng)+”里面有“互聯(lián)網(wǎng)+金融”叫做互聯(lián)網(wǎng)金融、“互聯(lián)網(wǎng)+零售”、“互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)”,而“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。它將推動中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)型,所以說,工業(yè)4.0是整個中國時代性的革命。如圖2所示。
2 工業(yè)4.0有哪些特點
互聯(lián):互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接,要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。
數(shù)據(jù):工業(yè)4.0連接和產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費者數(shù)據(jù)。
集成:工業(yè)4.0將無處不在的傳感器、嵌入式中端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過CPS形成一個智能網(wǎng)絡(luò)。通過這個智能網(wǎng)絡(luò),使人與人、人與機器、機器與機器、以及服務(wù)與服務(wù)之間,能夠形成一個互聯(lián),從而實現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。
創(chuàng)新:工業(yè)4.0的實施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程,制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新,將會層出不窮,從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新,到模式創(chuàng)新,再到液態(tài)創(chuàng)新,最后到組織創(chuàng)新。
轉(zhuǎn)型:對于中國的傳統(tǒng)制造業(yè)而言,轉(zhuǎn)型實際上是從傳統(tǒng)的工廠,從2.0、3.0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠,整個生產(chǎn)形態(tài)上,從大規(guī)模生產(chǎn),轉(zhuǎn)向個性化定制。實際上整個生產(chǎn)的過程更加柔性化、個性化、定制化。這是工業(yè)4.0一個非常重要的特征。如圖3所示。
3 工業(yè)4.0有哪些技術(shù)支柱
工業(yè)4.0九大技術(shù)支柱包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人、3D打印、知識工作自動化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬現(xiàn)實和人工智能。這九大支柱中會產(chǎn)生無數(shù)的商機和上市公司。如圖4所示。
4 哪類公司最有前景
結(jié)合中國工業(yè)現(xiàn)狀來看,未來十年,中國工業(yè)4.0領(lǐng)域?qū)⒂谐渥惆l(fā)展的三類公司有:
第一類是智能工廠,分為兩種,第一種是傳統(tǒng)的工廠轉(zhuǎn)型成智能工廠,第二種是一出生就是智能工廠;
第二類是解決方案公司,為制造業(yè)公司提供智能工廠頂層設(shè)計、轉(zhuǎn)型路徑圖、軟硬件一體化實施的工業(yè)4.0解決方案公司。
第三類是技術(shù)供應(yīng)商,包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計算平臺、MES系統(tǒng)、
除這三類以外,虛擬現(xiàn)實、人工智能、知識工作自動化等技術(shù)供應(yīng)商也會面臨巨大的發(fā)展前景。如圖5所示。
5 【解決方案】包括軟件硬件
軟件有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計算平臺、MES系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實、人工智能、知識工作自動化等;硬件是工業(yè)機器人(包括高端零部件)、傳感器、RFID、3D打印、機器視覺、智能物流(AGV)、 PLC、數(shù)據(jù)采集器、工業(yè)交換機等。如圖6所示。
這是一次巨大的產(chǎn)業(yè)革命,錯過了工業(yè)4.0也就錯過了這個時代!誰最終贏得第四次工業(yè)革命主導權(quán)?第四次工業(yè)革命以2013年德國漢諾威為標志,宣布這一輪工作革命以智能制造為核心。如圖7所示。
德國政府所定義的德國工業(yè)4.0,由一個信息,一個網(wǎng)絡(luò),四大主題、三項集成、八項計劃組成的框架機構(gòu)。德國政府提出工業(yè)4.0整體框架有很多地方和中國的實際國情不同,操作上面還有一定的距離。如圖8所示。
第四次工業(yè)革命延續(xù)時間大概為30到40年,所以說工業(yè)4.0、移動互聯(lián)網(wǎng)對中國工業(yè)的顛覆、再造和融合,才剛剛開始。第四次工業(yè)革命的本質(zhì)是主導這個世界未來的工業(yè)標準之爭,是由德國和美國按照自己的邏輯路徑、表述方法來進行推進。
美國提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準,希望關(guān)注設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)分析、以及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對業(yè)務(wù)的洞察,他們對傳統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通,其關(guān)注點在大數(shù)據(jù)和云計算。
德國提出工業(yè)4.0,擁有強大的機械制造技術(shù),嵌入式以及控制設(shè)備的先進設(shè)備和能力,德國很關(guān)注生產(chǎn)過程智能化和虛擬化的深刻改變。
可以看到,美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和德國工業(yè)4.0,實施路徑和邏輯相反,但是目標一致。美國是以GE公司、IBM這些公司為支持,側(cè)重于從軟件出發(fā)打通硬件;德國是以西門子、庫卡、SAP這些公司為主導,希望可以從硬件打通到軟件。無論從軟到硬,還是從硬到軟,兩者的目標是一致的,就是實現(xiàn)智能制造,實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合。
中國為什么選擇德國標準?
(1)中國政府認為,德國路徑比美國路徑更容易實現(xiàn);
(2)美國的工業(yè)空心化嚴重。IT公司出現(xiàn)工業(yè)4.0挑戰(zhàn)大,缺少基礎(chǔ)設(shè)施的落地,德國工業(yè)技術(shù)雄厚,是生產(chǎn)制造基地,生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商加IT業(yè)務(wù)解決方案提供商。在第四次工業(yè)革命的戰(zhàn)略選擇上,中國政府的策略是,緊盯新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流,選擇工業(yè)4.0,推出中國版的中國制造2025,尋找機會彎道超車,后發(fā)先制。
工業(yè)4.0是一個全新的時代,一期剛剛開始,預計要30到50年的時間發(fā)展引進,按照國家工信部部長所說:德國是從工業(yè)3.0串聯(lián)到工業(yè)4.0,中國是2.0、3.0一起并聯(lián)到4.0。
工信部和中國工程院把中國版的工業(yè)4.0的核心目標定義為智能制造,這個詞表述非常準確。由智能制造再延伸到具體的工廠而言,就是智能工廠。智能制造、智能工廠是工業(yè)4.0的兩大目標。
在未來的工業(yè)4.0時代,軟件重要還是硬件重要,這個答案非常簡單:軟件決定一切,軟件定義機器。所有的工廠都是軟件企業(yè),都是數(shù)據(jù)企業(yè),所有工業(yè)軟件在工業(yè)4.0時代,是至關(guān)重要的,所以說軟件定義一切。
工業(yè)時代4.0這條路剛剛開始,但給了我們大概的方向,未來企業(yè)會變成數(shù)據(jù)的企業(yè)、創(chuàng)新的企業(yè)、集成的企業(yè)、不斷快速變化的企業(yè)。對于整個制造業(yè)來說,這是一個巨大的顛覆,稱之為工業(yè)革命,是毫不為過的。
6 國際國內(nèi)工業(yè)云的建立
GE公司建立的Predix云,一個專為收集與分析工業(yè)數(shù)據(jù)而開發(fā)設(shè)計的云解決方案。Predix云也是“平臺即服務(wù)”(PaaS),將在高度安全的工業(yè)級云環(huán)境中捕捉和分析海量高速運行、類型多樣的各種機器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。Predix云將推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的下一階段增長,可以幫助開發(fā)者為行業(yè)快速開發(fā)、部署和管理應(yīng)用與服務(wù)。
全球化的數(shù)字制造的熱潮洶涌,工業(yè)大數(shù)據(jù)以前所未有的速度和巨量被釋放出來,如何將這些數(shù)據(jù)與人、機器相連接,成為一個嶄新的命題。而制造業(yè)巨擘GE在回歸工業(yè)根基的轉(zhuǎn)型之路上,推出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一廣為傳播的概念,而Predix正是GE承載新工業(yè)帝國夢想的核心平臺。Predix是GE面向行業(yè)推出的一個工業(yè)云平臺。不同的組織,能在上面控制數(shù)據(jù)的連接,并使用第三方開發(fā)者的分析軟件。 一方面Predix為大量開發(fā)者提供便利,開發(fā)各種工業(yè)級APP。開發(fā)者只需關(guān)注如何解決問題,而無須關(guān)心如何獲取以及連接數(shù)據(jù);另一方面用戶作為數(shù)據(jù)托管方,則可以使用這些APP,進行設(shè)備管理、運營維護等。
Predix的起源傳統(tǒng)意義上OT技術(shù)是用于對機器設(shè)備的監(jiān)視和控制,但GE眼中的OT技術(shù)已經(jīng)超越這些概念,將機器設(shè)備與云服務(wù)連接,通過數(shù)據(jù)的分析可以幫助進行設(shè)備故障預測和整體健康程度的評估。通過融合IT和OT技術(shù),GE正在重新定義工業(yè)自動化。
GE通過內(nèi)置的傳感器對機器設(shè)備的數(shù)據(jù)采集已有多年,但這些物聯(lián)網(wǎng)前的傳感器主要用于對設(shè)備運行實時性能的監(jiān)測,比如顯示某一特定測點的壓力值,設(shè)備專家通過監(jiān)視各測點的數(shù)值從而推斷設(shè)備的性能,然后這些實時數(shù)據(jù)就被丟棄,不再進行收集存儲。
機器設(shè)備產(chǎn)生的海量時間序列數(shù)據(jù)與社交數(shù)據(jù)和交易數(shù)據(jù)差別很大,針對工業(yè)數(shù)據(jù)的存儲、分析必須針對性地進行優(yōu)化,以幫助理解機器設(shè)備的行為表現(xiàn)。為了處理這些海量的數(shù)據(jù)集,GE需要一個新的平臺來安全連接設(shè)備并分析數(shù)據(jù),就這樣在2013年,一個基于云計算的軟件平臺Predix被開發(fā)出來。不僅僅通過運營數(shù)據(jù)分析降低設(shè)備的服務(wù)成本,也通過這些運營數(shù)據(jù)有效指導產(chǎn)品研發(fā)的改進。
如圖9所示,工業(yè)數(shù)據(jù)湖受到Amazon提供S3、EC2等云服務(wù)的啟發(fā), GE的管理層逐漸意識到他們也可以將Predix以云服務(wù)的形式推向市場,從而開啟設(shè)備運營的聯(lián)接、分析服務(wù)市場。
Predix正式誕生。
Predix的構(gòu)成Predix是GE推出的全球第一個專為工業(yè)數(shù)據(jù)與分析開發(fā)的云服務(wù)平臺,負責將各種工業(yè)資產(chǎn)設(shè)備和供應(yīng)商相互連接并接入云端,并提供資產(chǎn)性能管理(APM)和運營優(yōu)化服務(wù)。Predix承擔的角色類似個人電腦中的Windows和智能手機中的IOS、Android操作系統(tǒng)。對于紛繁復雜的工業(yè)設(shè)備和工業(yè)數(shù)據(jù)類型來講,Predix與其說是通過操作系統(tǒng)來運營工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),不如說是為海量的工業(yè)數(shù)據(jù)找到了一種相對標準和統(tǒng)一的承載和呈現(xiàn)形式。
如圖10所示,Predix的架構(gòu)傳承于GE工業(yè)化基因,Predix提供標準的方式來運行工業(yè)級的分析能力,連接機器、數(shù)據(jù)和人,提供分布式計算、大數(shù)據(jù)分析、資產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、機器和機器通信和應(yīng)用移動性,“端到端”的安全訪問機制確保數(shù)據(jù)、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的授權(quán)訪問。
GE為何要推行Predix其實是一個面向云應(yīng)用的軟件平臺,負責將各種工業(yè)資產(chǎn)設(shè)備和供應(yīng)商相互連接并接入云端,并提供資產(chǎn)性能管理(APM)和運營優(yōu)化服務(wù)。所以,Predix的功能是統(tǒng)籌各種APM系統(tǒng)、承載行業(yè)用戶的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,從這個意義上,GE把它稱為“操作系統(tǒng)”。
APM系統(tǒng)一般包括企業(yè)資產(chǎn)管理(EAM)、預防性維護(PM)、預見性維護(PdM)、工廠資產(chǎn)管理(PAM)、環(huán)境健康和安全(EH&S)等方面。GE的APM系統(tǒng),是GE為了提升自身的資產(chǎn)管理績效而特別研發(fā),并已在內(nèi)部應(yīng)用多年的,一整套綜合了云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的解決方案。
實際上沒有APM系統(tǒng)的Predix是沒有靈魂的。所以即使GE開放了Predix,用戶也需要使用GE的APM來實現(xiàn)遠程監(jiān)控、診斷、智能運行設(shè)備。所不同的是用戶基于Predix二次開發(fā)出來的是以GE APM系統(tǒng)為核心的、適合自己的資產(chǎn)績效管理方案,因為不同行業(yè)的資產(chǎn)績效管理方案,必須要寫入該行業(yè)的特性和參數(shù)。
GE的終極目標每一家工業(yè)企業(yè)都要成為一家數(shù)字公司,這是GE對未來的看法。而GE同時希望,Predix能成為這些數(shù)字公司的駐足之地。
因此,GE加大推廣APP開發(fā)的力度。2016年GE計劃開設(shè)4個創(chuàng)新坊,加大企業(yè)對于開發(fā)類似工業(yè)APP的扶持,從而孵化出完整的生態(tài)群。
市場的同類掘金者為了在數(shù)字化領(lǐng)域挖掘新的商業(yè)機會,西門子正在以“西門子數(shù)字服務(wù)”為平臺,努力發(fā)展相關(guān)服務(wù)。西門子2015年底宣布將增加研發(fā)投入3億歐元搭建跨業(yè)務(wù)新數(shù)字化服務(wù)平臺Sinalytics。這一平臺與Predix非常類似,整合了遠程維護、數(shù)據(jù)分析及網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)。繼成功完成內(nèi)部測試之后,2016年西門子正式面向市場推出“MindSphere工業(yè)云平臺”。MindSphere被設(shè)計為一個開放的生態(tài)系統(tǒng),工業(yè)企業(yè)可將數(shù)據(jù)服務(wù)作為預防性維護、能源數(shù)據(jù)管理以及工廠資源優(yōu)化的基礎(chǔ)。
除此之外,前段時間與美的達成股權(quán)收購的機器人制造商KUKA和Infosys宣布聯(lián)手開發(fā)支持企業(yè)迎接工業(yè)4.0的解決方案,合作目標是開發(fā)一個可讓客戶采集、評估和利用數(shù)據(jù)以提高自身生產(chǎn)過程的軟件平臺,KUKA將通過建立工業(yè)4.0云平臺擴展設(shè)備與云系統(tǒng)之間的連接。
PTC2014年宣布收購物聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)建者ThingWorx,并致力于建立和運營物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。經(jīng)過一系列的收購和運作,2016年6月,PTC宣布新版物聯(lián)網(wǎng)平臺ThingWorx 7上市,包括進階的聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品管理工具組、強大的新分析功能、公有云支持、簡化的平臺元件等。
當然,對IBM、SAP、微軟這些虎視眈眈的市場巨鱷,同樣不能忽視他們對工業(yè)云的狂熱。
總結(jié)中國企業(yè)具有廣泛的工業(yè)云應(yīng)用需求,如風電、飛機發(fā)動機、汽車、工程機械、家電等保有量居世界前列。因此,呼喚中國自己的工業(yè)云生態(tài)圈,是一種合情合理的想法,正如GPS之于中國的北斗導航系統(tǒng)。
然而,這樣的云平臺的搭建,在中國,已經(jīng)幾乎可以斷定無法由一個公司之力來建設(shè)的。這么龐大的一個生態(tài)圈,絕非當下中國制造業(yè)任何一個企業(yè)的工業(yè)技術(shù)體系可以承擔,一個合適的制造業(yè)共同體,迫在眉睫。
然而以GE為代表的企業(yè)已經(jīng)開始布局工業(yè)云,在海爾、在華為這些優(yōu)秀的制造業(yè)都已經(jīng)結(jié)為聯(lián)盟。徐工集團與阿里云公司共同打造的“工業(yè)云”平臺瞄準工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的全球標桿―美國GE公司打造的Predix工業(yè)云平臺,應(yīng)用顛覆式思維、借助新一代信息技術(shù),將徐工數(shù)字化工業(yè)能力輸出打造成開放、共享的全球云平臺,力爭成為中國工業(yè)領(lǐng)域的“Predix”。
7 結(jié)論
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)正在推動第四輪工業(yè)革命,它將大大改變制造、能源、交通運輸、城市、醫(yī)療以及其他工業(yè)行業(yè),并幫助企業(yè)從傳感器聚集數(shù)據(jù),從而最大限度地提高機器效率以及整個工作的吞吐量。具體應(yīng)用包括運動控制、機器與機器通信、預防性維護、大數(shù)據(jù)分析以及互聯(lián)醫(yī)療系統(tǒng)等。
工業(yè)云平臺由于能夠靈活實現(xiàn)跨區(qū)域工業(yè)信息服務(wù)的部署和交付,已經(jīng)成為國際巨頭們投入的重點。如果說傳統(tǒng)信息技術(shù)領(lǐng)域是美國企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢地位,那么工業(yè)領(lǐng)域的信息服務(wù)發(fā)展正迎來群雄逐鹿的時代。誰能率先確立在全球的工業(yè)云服務(wù)覆蓋,便能在智能制造時代掌握產(chǎn)業(yè)生態(tài)的制高點,并取得掌控工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的先機。
參考文獻
[1]烏爾里希?森德勒.德國 工業(yè)4.0即將來襲的第四次工業(yè)革命[M].機械工業(yè)出版社,2014.
[2]維克托?邁爾-舍恩伯格 肯尼思?庫克耶.大數(shù)據(jù)時代[M].浙江人民出版社,2012.
最關(guān)注的是汽車駕駛安全性問題
孫正良表示,公安系統(tǒng)承擔的職責,主要是道路交通管理法律法規(guī)制定,秩序管理、交通組織和控制,違法行為初查、責任認定、地址管理,還有車輛驗收。
他最為關(guān)注的是與汽車駕駛安全相關(guān)的四大問題。
第一,是車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全問題。在車車通訊方面,孫正良坦言,目前車內(nèi)通信系統(tǒng)都是國外的技術(shù),而且很多都是三、四十年前的規(guī)則,已經(jīng)完全不適應(yīng)現(xiàn)在的需求。在車路協(xié)同方面,由于公安系統(tǒng)是非開放的封閉內(nèi)網(wǎng)絡(luò),所以要和智能網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)連接有一定的難度。特別是在北京、上海等一些大城市,國外品牌、型號的車輛非常多,要與這些車輛聯(lián)網(wǎng)的難度更大。所以,他希望建立車車通信、車路通信的安全認證機制,并使路側(cè)設(shè)備智能化、電子化。
第二,是汽車電子身份管理問題?!熬W(wǎng)絡(luò)上的所有物體都要做好身份認證,否則這些物體發(fā)出的信息就是不可信的。所以,要建立可控、可信的汽車和路面電子設(shè)備的連接?!睂O正良解釋道,從2013年起,公安部等部委就已經(jīng)在著手制定標準,并組織研發(fā)基于雙向認證機制的高頻身份,目前已經(jīng)有了初步的成果。他希望可以用電子標識和即將推出的電子標識證,建立一整套責任主體公信身份,建立車聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測機制,“可以把‘誰開車、誰的車’都形成安全的可認證機制,實現(xiàn)一卡一運,從而推進車聯(lián)網(wǎng)下的電子認證的法律身份?!?/p>
第三,是交通事故責任認定問題。車聯(lián)網(wǎng)建立后,肯定會網(wǎng)絡(luò)化,而網(wǎng)絡(luò)化一定會受到網(wǎng)絡(luò)攻擊,那么,出了交通事故該怎么認定呢?孫正良認為,從政府方面,需要重新修訂道路交通安全法律法規(guī)。例如,要考慮在自動無人駕駛的前提下,打手機、看電視是否仍是違法行為;甚至沒有駕照的人是否可以通過自動駕駛技術(shù)開車等。
第四,是自動無人駕駛汽車路試法規(guī)問題。自動無人駕駛屬于人工智能的深度學習技術(shù),要進行大量實驗,所以要進行不斷的路試。美國Google的自動無人駕駛車2009年開始研發(fā),到2012年才取得項目許可,到2015年才首次在公共道路上測試。而在我國,交通法中明確表明“國家對機動車實行登記制度。機動車經(jīng)公安機關(guān)交管部門登記后,方可上路行駛。尚未登記的機動車,需要臨時上路行駛的,應(yīng)當取得臨時通行牌證”;“不得擅自改裝,不符合公告的不予上牌”等。所以,現(xiàn)行交通法規(guī)尚未對自動無人駕駛汽車有一個明確的規(guī)范細則,也沒有對上路測試的自動無人駕駛汽車需提交的審核要求。所以,在我國是不允許未經(jīng)許可的改裝車輛上路測試的。他認為,未來自動無人駕駛汽車要上路測試必須具備一些基本的條件:要有第三方評估、保險公司允許上保險,以及要在公安、交通部門指定的道路上測試。
積極探索,面對挑戰(zhàn)
孫正良表示自動無人駕駛對傳統(tǒng)理念、傳統(tǒng)法律法規(guī)都是巨大的變化和挑戰(zhàn)。針對這一系列的駕駛安全性問題,我國交通部門和研究機構(gòu)一直都在積極探索對策,他具體談了兩項對策。
span=““>加快第五代移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策>的通知》精神,搶抓5G通信發(fā)展機遇,發(fā)揮5G對X經(jīng)濟社會發(fā)展的重要驅(qū)動作用,結(jié)合X實際,制定本實施方案。
一、工作目標
以網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為基礎(chǔ)、以應(yīng)用帶動為突破口、以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為主攻方向,加快構(gòu)建具有X特色的5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,為全市經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐;推動5G網(wǎng)絡(luò)的柔性化、個性化與云化部署,實現(xiàn)全市域覆蓋,提供隨時即取的大容量、高帶寬、低時延網(wǎng)絡(luò)支撐能力,實現(xiàn)各行業(yè)間深度應(yīng)用、融合賦能。
2020年,計劃投資X億元,建設(shè)5G基站X個,實現(xiàn)X市中心城區(qū)建成區(qū)信號連續(xù)覆蓋、縣城區(qū)重點區(qū)域信號覆蓋。啟動建設(shè)X高新區(qū)應(yīng)用示范區(qū),重點推進智慧園區(qū)、智慧媒體、智慧教育、智慧醫(yī)療等4項5G示范應(yīng)用。
2021年,計劃投資X億元,建設(shè)5G基站X個,實現(xiàn)縣城區(qū)建成區(qū)信號連續(xù)覆蓋、重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)信號覆蓋。加快推進智慧機場、智慧交通、智慧旅游、智慧公安、智慧養(yǎng)老、智慧應(yīng)急管理、智慧城市等一批5G示范應(yīng)用。
2022年,計劃投資X億元,建設(shè)5G基站X個,實現(xiàn)重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)信號連續(xù)覆蓋、所有普通鄉(xiāng)鎮(zhèn)信號覆蓋。形成10項重點示范應(yīng)用;積極培育一批5G應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新型企業(yè)。
二、主要任務(wù)
(一)加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
1.統(tǒng)籌5G建設(shè)規(guī)劃。加快X市通信基站專項規(guī)劃(5G規(guī)劃)的修改完善及審批工作步伐,明確鐵塔、基站、機房、管線等設(shè)施的規(guī)模、布局、用地安排及相關(guān)控制要求。將5G基站站址、機房及管線、電力等配套設(shè)施納入市政基礎(chǔ)設(shè)施專項規(guī)劃,將交通干線與重要交通樞紐場所基站納入建設(shè)規(guī)劃。國網(wǎng)X供電公司在電力建設(shè)規(guī)劃中要統(tǒng)籌考慮5G基站建設(shè)規(guī)劃,做好與5G基站建設(shè)規(guī)劃的有效銜接。各級規(guī)劃委員會要將中國鐵塔X市分公司及其各區(qū)域辦事處納入成員單位,參與編制各類法定空間規(guī)劃中的鐵塔及相關(guān)站址配套設(shè)施規(guī)劃?!藏熑螁挝唬菏凶匀毁Y源和規(guī)劃局、市通管辦、市住建局(市人防辦)、市交通運輸局、市城管和綜合執(zhí)法局、國網(wǎng)X供電公司、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司、中國鐵塔X市分公司,各縣市區(qū)人民政府,排名第一的為牽頭單位,下同?!?/p>
2.加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。各通信運營企業(yè)及鐵塔公司等5G相關(guān)單位應(yīng)加強橫向聯(lián)系,謀求共建共享、合作共贏、共同發(fā)展的合作模式,按照“園區(qū)優(yōu)先、工礦區(qū)優(yōu)先、城市優(yōu)先”原則,充分利用現(xiàn)有配套通信設(shè)施,加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在基站及鐵塔建設(shè)方面,由中國鐵塔X市分公司統(tǒng)籌集約利用社會資源,采取宏基站覆蓋和“微基站+智慧桿塔”相結(jié)合的方式快速部署5G網(wǎng)絡(luò);在機房及管線建設(shè)方面,由各通信運營企業(yè)按照資源集約利用的原則,加快匯聚機房、傳輸管線建設(shè)進程。在5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中,要貫徹落實省直有關(guān)部門制定的多功能桿塔規(guī)范標準和“多桿合一”智能桿塔指導意見,統(tǒng)籌多功能智能桿塔規(guī)劃建設(shè)和合理布局布點?!藏熑螁挝唬褐袊F塔X市分公司、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司、市住建局(市人防辦),各縣市區(qū)人民政府〕
3.加大公共資源開放力度。按照“鐵塔統(tǒng)籌、政府支持、開放共享、服務(wù)社會”原則,各級黨政機關(guān)、事業(yè)單位、國有企業(yè)所屬建筑物(含人防工程與人防疏散場所)和公共區(qū)域應(yīng)免費為5G提供建設(shè)場地。各級政府要協(xié)調(diào)相關(guān)單位,免費開放公共場所、學校、展覽館、旅游景點、人防工程、高等院校、科研院所、文化體育場等所屬構(gòu)筑物和機場、公路、鐵路、橋梁、隧道、地鐵、鐵路車站、公路客運站、公路服務(wù)區(qū)、醫(yī)院、公共綠地、人防疏散場所、公共地下空間等公共區(qū)域,以及城市照明桿、交通標識桿、公安監(jiān)控桿、非指揮工程的人防報警站(塔)等各類桿塔與地下通信管道、綜合管廊資源;積極推動居民小區(qū)、商務(wù)樓宇為5G網(wǎng)絡(luò)站址建設(shè)提供場地支持。對沒有政策依據(jù)的收費項目,要加強清理;對有政策依據(jù)的收費項目,參照最低標準收取,切實減少信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營單位在資源占用、施工管理、設(shè)備維護等方面的費用支出。各類資源資產(chǎn)擁有方應(yīng)配合做好站址建設(shè)工作,積極向中國鐵塔X市分公司提供各類基礎(chǔ)性資料。〔責任單位:市發(fā)改委、市教育局、市住建局(市人防辦)、市公安局、市交通運輸局、市市場監(jiān)管局、市文旅廣體局、市城管和綜合執(zhí)法局、市機關(guān)事務(wù)管理局、國網(wǎng)X供電公司、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司、中國鐵塔X市分公司,各縣市區(qū)人民政府〕
(二)推進5G示范應(yīng)用
加快行業(yè)應(yīng)用帶動,推動5G與垂直行業(yè)融合發(fā)展,依托X資源優(yōu)勢及區(qū)位優(yōu)勢,著力打造新型產(chǎn)業(yè)集群應(yīng)用場景,實施5G+智能化可復制可推廣應(yīng)用項目在重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。爭取5G應(yīng)用領(lǐng)域步入全省先進行列。
4.智慧醫(yī)療。依托X市第一人民醫(yī)院等重點醫(yī)療機構(gòu),積極探索基于5G技術(shù)的創(chuàng)新業(yè)務(wù)試點,實現(xiàn)專網(wǎng)專線、遠程醫(yī)療、移動醫(yī)療等服務(wù)?;?G網(wǎng)絡(luò)開展醫(yī)院醫(yī)療業(yè)務(wù)、人員管理、資產(chǎn)追蹤等管理創(chuàng)新模式,將優(yōu)勢醫(yī)療資源輻射到縣市區(qū)醫(yī)院和鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院,利用5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的遠程業(yè)務(wù)支撐醫(yī)聯(lián)體等醫(yī)療協(xié)同和資源下沉,助力X貧困鄉(xiāng)鎮(zhèn)等扶貧業(yè)務(wù)的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下鄉(xiāng)。同時,積極與省內(nèi)和外省醫(yī)療單位開展遠程醫(yī)療等互動業(yè)務(wù),建立基于5G+云計算的以病患為中心的新型醫(yī)療健康數(shù)據(jù)中心,形成省內(nèi)5G智慧醫(yī)療創(chuàng)新業(yè)務(wù)示范基地。(責任單位:市衛(wèi)生健康委、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司,各縣市區(qū)人民政府)
5.智慧機場。探索5G技術(shù)在X機場建設(shè)和運營中的創(chuàng)新應(yīng)用,利用5G網(wǎng)絡(luò)提升機場無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,實現(xiàn)機場內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)隨時隨地接入,供給旅客手機終端和工作人員移動設(shè)備最高性能的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù),部署5G終端展區(qū)、VR游戲體驗、機械手臂互動、當?shù)鼐皡^(qū)4K/8K直播等休閑娛樂區(qū)域,提升機場乃至整個X市的品牌效應(yīng),通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)人流智能檢測、信息實時推送、超清視頻通話等能力,實現(xiàn)旅客在機場內(nèi)全流程無紙化、人臉注冊/購票、刷臉值機/托運、智慧航顯、貴賓迎送、機艙復檢、擺渡車提示和遠機位復核等能力,通過智能監(jiān)控攝像環(huán)境部署、無人物流車控制和智能芯片行李管控,實現(xiàn)行李全流程可視化監(jiān)控、貨物自動配送和快速減客分艙,極大提升機場物流管控和運營效率。(責任單位:市發(fā)改委、市工信局、中國電信X分公司,X區(qū)人民政府)
6.智慧園區(qū)。利用5G網(wǎng)絡(luò)輔助X重點產(chǎn)業(yè)園區(qū)信息化建設(shè),充分發(fā)揮5G速率、時延、連接能力在工業(yè)制造單位研發(fā)生產(chǎn)、物流運輸、人物管理、銷售服務(wù)等方面的適配應(yīng)用。在X高新區(qū)內(nèi)的臺灣工業(yè)園建設(shè)5G基站120個,實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)區(qū)域全覆蓋。通過5G網(wǎng)絡(luò)承載現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng),在重點安防區(qū)域、車間庫房等安全重地布放高清攝像頭980個,實時保證園區(qū)安全;在廠線連續(xù)布放高清攝像頭、球鏡200個,借助5G網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)園區(qū)數(shù)據(jù)可管可控、人與物靈活調(diào)度、生產(chǎn)制造降本提效,將5G與現(xiàn)代工業(yè)智造緊密結(jié)合完成商務(wù)模式應(yīng)用落地。(責任單位:市工信局、市發(fā)改委、X高新區(qū)管委會、X經(jīng)開區(qū)管委會、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司,各縣市區(qū)人民政府)
7.智慧交通。積極拓展5G與X市交通系統(tǒng)相結(jié)合的應(yīng)用場景,聚焦交通安全、道路建設(shè)、信息傳遞和指揮控制等方面的業(yè)務(wù)實現(xiàn)。構(gòu)建路面交通5G智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)靈活布控,協(xié)助交通部門運維管理,實現(xiàn)交通安全高效實時監(jiān)控預警,節(jié)省人力成本,提高工作效率。將智慧路燈改造形成智慧路燈、無人機充電樁、信息中轉(zhuǎn)站等多能力處理站點,將停車場改造成無人泊車、信息集散點等多功能智慧停車場,利用路面交通備件輔助智慧城市信息能力建設(shè)。在交通指揮中心建立“5G智慧綜合指揮中心”,利用5G網(wǎng)絡(luò)將所有監(jiān)控、應(yīng)用、智慧功能接入進行統(tǒng)一控制,整體提升X市內(nèi)交通環(huán)境和流通能力。(責任單位:市公安局交警支隊、市交通運輸局、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司)
8.智慧媒體。發(fā)揮廣電優(yōu)勢,開展4K/8K超清直播、360°互動直播、VR/AR直播等創(chuàng)新應(yīng)用場景的高新視頻服務(wù)。借助5G實現(xiàn)媒體業(yè)務(wù)移動展開,實現(xiàn)移動超清直播、遠程超清直播、多機位超清直播等服務(wù),針對礦博會等大型文體活動以及熱點事件進行5G直播,提升城市品牌效應(yīng)。提供融合新媒體云播控業(yè)務(wù)、向用戶提供新媒體業(yè)務(wù),為內(nèi)容生產(chǎn)者提供交易、所需的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù),為管理部門進行內(nèi)容管控和技術(shù)管理提供支撐。(責任單位:市文旅廣體局、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司,各縣市區(qū)人民政府)
9.智慧教育。建設(shè)校園5G無線網(wǎng)絡(luò),為教學和安防服務(wù)。在X推選創(chuàng)新教育示范點,進行5G與教育行業(yè)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新試點。通過5G技術(shù)實現(xiàn)4K高清直播和全息遠程教學的方式達到遠程高清課堂直播、跨校聯(lián)動,提升互動性和教學效果。通過5G技術(shù)加強校園安防力量,平安校園人臉識別與5G相結(jié)合,AR眼鏡連接云端數(shù)據(jù)庫,對采集圖像進行特征提取,實現(xiàn)人臉識別及告警,監(jiān)控中心實時依據(jù)異常情況聯(lián)動安保人員及時采取行動。(責任單位:市教育局、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司,各縣市區(qū)人民政府)
10.智慧旅游。5G智慧旅游平臺應(yīng)用為游客提供更精準、更個性化的服務(wù),在A級景區(qū)形成5G網(wǎng)絡(luò)能力,實現(xiàn)5G數(shù)字化定制旅游。通過對用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分析,接入5G實現(xiàn)景區(qū)導覽服務(wù),為每個游客提供游覽服務(wù),推薦景點信息及配套交通食宿等。接入5G實現(xiàn)AR輔助講解,為不同類型的游客推送不同的講解材料,實現(xiàn)旅游信息定制化推送。隨著基于5G的泛連接數(shù)據(jù)鏈的建立,為游客提供游前、游中、游后的專屬定制服務(wù)。(責任單位:市文旅廣體局、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司,各縣市區(qū)人民政府)
11.智慧公安。實行5G警務(wù)智能安防,將警務(wù)通、執(zhí)法記錄儀、對講機等裝備集成到警用智能頭盔中,運用5G+AR人臉識別技術(shù),在人臉、車牌認證比對中實時獲取被查人身份特征,大幅提高執(zhí)法效率。推廣便于單兵攜帶或車載的5G單兵布控安防系統(tǒng),用于臨時通道卡口檢查安防、重要場所安全檢查、突發(fā)事件現(xiàn)場人像采集記錄和比對等。(責任單位:市公安局、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司,各縣市區(qū)人民政府)
12.智慧養(yǎng)老。推進養(yǎng)老服務(wù)信息化與智能化,搭建具備老年信息管理、養(yǎng)老服務(wù)訂單監(jiān)控、政府購買養(yǎng)老服務(wù)監(jiān)管、養(yǎng)老服務(wù)機構(gòu)信息管理、養(yǎng)老服務(wù)網(wǎng)點管理、分級分區(qū)運營管理、養(yǎng)老服務(wù)呼叫、養(yǎng)老服務(wù)智能健康管理等綜合功能的智慧養(yǎng)老服務(wù)平臺,采用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)精準匹配和精準對接供需兩端智慧化養(yǎng)老服務(wù),整合養(yǎng)老政策、服務(wù)、產(chǎn)品、設(shè)施等信息,推廣智能養(yǎng)老產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用,以信息化平臺和各類實體服務(wù)網(wǎng)點的線上線下結(jié)合運營方式,實現(xiàn)全市養(yǎng)老信息和資源互聯(lián)互通,線上線下有效互動。(責任單位:市民政局、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司,各縣市區(qū)人民政府)
13.智慧應(yīng)急管理。在整合改造氣象、自然資源、水利、地震、農(nóng)牧、林草等領(lǐng)域已建監(jiān)測設(shè)備的基礎(chǔ)上,進一步針對地質(zhì)、水旱、地震、氣象、森林火災(zāi)、農(nóng)業(yè)、城市主要基礎(chǔ)設(shè)施等自然災(zāi)害重點區(qū)域分批次進行監(jiān)測站點建設(shè),通過后端云計算實現(xiàn)對災(zāi)害處置現(xiàn)場視頻、語音、文本、圖片、身份、定位等數(shù)據(jù)高效處理,大幅提升自然災(zāi)害監(jiān)測預警、分析研判、指揮調(diào)度、評估分析、信息能力。(責任單位:市應(yīng)急管理局、市自然資源和規(guī)劃局、市水利局、市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、市城管和綜合執(zhí)法局、市林業(yè)局、市地震局、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司,各縣市區(qū)人民政府)
14.智慧城市。結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術(shù),推動智慧城市應(yīng)用演進升級。在城市建設(shè)管理中,借助5G網(wǎng)絡(luò)打造城市大腦,融合智慧政務(wù)、智慧城管、智慧安防、智慧交通、智慧電力、智慧社區(qū)等城市功能單元,增強城市運營和治理能力。充分發(fā)揮5G高性能無線網(wǎng)絡(luò)能力,將智慧城市建設(shè)與5G網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,促進城市經(jīng)濟建設(shè)和社會效益快速增長?!藏熑螁挝唬菏泄ば啪?、市衛(wèi)生健康委、市教育局、市公安局、市人社局、市住建局(市人防辦)、市民政局、市城管和綜合執(zhí)法局、市交通運輸局、市文旅廣體局、市行政審批服務(wù)局〕
(三)積極發(fā)展5G產(chǎn)業(yè)
15.培育引進5G企業(yè)。支持本地軟件開發(fā)、傳感器、人工智能等領(lǐng)域發(fā)展基礎(chǔ)較好的企業(yè),盡早布局5G產(chǎn)品研發(fā)等工作,培育本地5G產(chǎn)業(yè)。開展精準招商,大力引進技術(shù)先進、產(chǎn)品競爭力強的5G領(lǐng)軍企業(yè)落戶我市。積極推動5G骨干企業(yè)與我市重點工業(yè)企業(yè)對接合作。(責任單位:市工信局、市商務(wù)局、市發(fā)改委,各縣市區(qū)人民政府)
16.支持產(chǎn)業(yè)平臺建設(shè)。鼓勵圍繞5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專業(yè)化眾創(chuàng)空間、產(chǎn)品認證、應(yīng)用測試、產(chǎn)業(yè)監(jiān)測分析等各類培育載體和公共技術(shù)服務(wù)平臺。各級財政相關(guān)專項資金要重點支持5G產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新、示范應(yīng)用等公共平臺建設(shè),對首次通過國家、省級、市級認定的研發(fā)平臺、企業(yè)孵化器和5G公共技術(shù)服務(wù)平臺,由受益財政采取后補助方式給予資金支持。(責任單位:市科技局、市發(fā)改委、市工信局、市財政局、市市場監(jiān)管局,各縣市區(qū)人民政府)
17.加快產(chǎn)業(yè)鏈條培育。鼓勵發(fā)展光交換、基帶、中高射頻、圖像處理等5G高端芯片、元器件及砷化鎵、氮化鎵等化合物半導體,發(fā)展基于5G技術(shù)高超清視頻終端、可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實(VR/AR)、全息影像等終端產(chǎn)品。將5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目列入年度市級重點建設(shè)項目,對影響大、帶動強的重大項目,采取“一事一議”方式給予支持。鼓勵企業(yè)間開展協(xié)作配套,支持本地企業(yè)舉辦或參加國內(nèi)外5G產(chǎn)品展銷活動。發(fā)揮政府采購政策引導作用,對符合首臺套采購政策規(guī)定的5G產(chǎn)品,可由采購人采取競爭性談判、詢價、競爭性磋商或單一來源等非公開招標方式進行首次采購。(責任單位:市工信局、市發(fā)改委、市科技局、市商務(wù)局、市財政局、中國電信X分公司、中國移動X分公司、中國聯(lián)通X分公司、X有線X網(wǎng)絡(luò)有限公司、中國鐵塔X市分公司)
三、保障措施
(一)加強組織領(lǐng)導。
建立由市工信局牽頭,市直及中省駐市有關(guān)單位參與的部門協(xié)調(diào)機制,負責統(tǒng)籌推進全市5G建設(shè)和應(yīng)用相關(guān)工作,協(xié)調(diào)解決5G建設(shè)中的跨部門重大問題。各縣市區(qū)人民政府要成立工作專班,按照屬地管理和分級負責的原則,加強對5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作的組織領(lǐng)導,督促政策落到實處,不斷壯大縣域經(jīng)濟發(fā)展。各縣市區(qū)要定期向中國鐵塔X市分公司公布免費開放站址資源清單,向市工信局報送半年和年度工作推進情況。中國鐵塔X市分公司要及時收集5G基站建設(shè)過程中存在的問題,提交部門協(xié)調(diào)機制研究解決。
(二)加強要素保障。
各級人民政府要加大5G站址用地支持力度,將站址建設(shè)納入國土空間規(guī)劃,并在控制性詳細規(guī)劃中嚴格落實。自然資源和規(guī)劃主管部門要積極指導涉地縣級政府做好征地補償安置和用地報批資料的組織,切實做好用地服務(wù)。林業(yè)主管部門要及時指導建設(shè)方做好設(shè)計占用林地的手續(xù)辦理工作。各供電企業(yè)要在用電申請、電力增容和轉(zhuǎn)供電改造上為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供最大便利。電網(wǎng)擴容時要依據(jù)5G基站建設(shè)主體提出的用電負荷水平和安裝位置明細預留5G基站用電需求。大力推進5G基站轉(zhuǎn)供電改直供電,鼓勵參加市場化交易,簡化申請報裝程序;尚無法改直供電的5G基站應(yīng)嚴格執(zhí)行轉(zhuǎn)供電最高限價。市市場監(jiān)管局要加大巡查力度,及時糾正轉(zhuǎn)供電環(huán)節(jié)中發(fā)生的亂加價行為,對拒不糾正的堅決予以查處。市工信局要加強對頻率資源的管理,規(guī)范公用干擾器使用,加大頻率干擾查處力度,確保5G網(wǎng)絡(luò)可靠運行。5G基站設(shè)置與使用單位應(yīng)主動協(xié)調(diào)解決合法無線電臺(站)使用單位的干擾問題,無線電臺(站)使用單位應(yīng)積極配合。
(三)強化安全保障。
市委網(wǎng)信辦要加強5G通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施安全的整體布局、頂層設(shè)計和綜合防控能力建設(shè)等方面的管理和督導,實現(xiàn)基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)與安全防護設(shè)施同步規(guī)劃、建設(shè)和運行。5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)單位要嚴格依法落實網(wǎng)絡(luò)安全等級保護制度等網(wǎng)絡(luò)安全保護技術(shù)措施。提升5G應(yīng)用安全防護能力,終端、網(wǎng)絡(luò)、平臺、應(yīng)用層要按照“誰提供服務(wù),誰保障安全”的原則,落實各項安全保障措施。
(四)優(yōu)化審批流程。
嚴格執(zhí)行光纖到戶國省標準,將移動通信基礎(chǔ)設(shè)施、光纖設(shè)施納入市政公用服務(wù)報裝、竣工并聯(lián)驗收范疇。嚴格按標準預留5G網(wǎng)絡(luò)配套機房、電源、管道和屋面站址等,實現(xiàn)與工程主體同步設(shè)計、同步施工、同步驗收。對老舊小區(qū)改造工程,要合理規(guī)劃5G等通信基礎(chǔ)設(shè)施所需站址及配套資源,并在設(shè)計、施工環(huán)節(jié)同步實施。對其他既有工程,要加強5G等通信基礎(chǔ)設(shè)施站址、配套資源的供給,積極落實5G規(guī)模部署所需的必要條件。各級各部門要推動5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)“最多跑一次”服務(wù),進一步優(yōu)化審批流程,壓縮審批時限,滿足5G網(wǎng)絡(luò)快速規(guī)模組網(wǎng)需求。
(五)維護建設(shè)秩序。
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)11-0-01
當前,世界經(jīng)濟正在從工業(yè)經(jīng)濟向知識經(jīng)濟轉(zhuǎn)變,而知識經(jīng)濟的兩個重要特點就是信息化和全球化。進入21世紀,網(wǎng)絡(luò)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。從其形成和發(fā)展的歷史來看,計算機網(wǎng)絡(luò)是伴隨著人類社會對信息傳遞和共享的日益增長的需求而不斷進步的。本文擬對計算機技術(shù)下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史、特點、對未來發(fā)展前景的設(shè)想作簡要介紹。
一、計算機技術(shù)下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史
計算機網(wǎng)絡(luò)近年來獲得了飛速的發(fā)展。20年前,在我國很少有人有人接觸過網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)在計算機通訊網(wǎng)絡(luò)以及Internet已成為我們社會結(jié)構(gòu)的一個基本組成部分。網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于商業(yè)的各個方面,包括電子銀行、電子商務(wù)、現(xiàn)代化的企業(yè)管理、信息服務(wù)業(yè)等都以計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)。
Internet發(fā)展經(jīng)歷了研究網(wǎng)、運行網(wǎng)和商業(yè)網(wǎng)三個階段。至今,全世界沒有人能夠知道Internet的確切規(guī)模。Internet正以當初人們始料不及的驚人速度向前發(fā)展,今天的Internet已經(jīng)從各個方面逐漸改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕罘绞?。人們可以隨時從網(wǎng)上了解當天最新的天氣信息、新聞動態(tài)和旅游信息,可看到當天的報紙和最新雜志,可以足不出戶在家里炒股、網(wǎng)上購物、收發(fā)電子郵件,享受遠程醫(yī)療和遠程教育等等。
二、計算機技術(shù)下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展特點
從80年代末開始,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進入新的發(fā)展階段,它以光纖通信應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)ISDN、人工智能網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和發(fā)展為主要標志。90年代至下個世紀初將是計算機網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的時期,計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將向更高層次發(fā)展,尤其是Internet網(wǎng)絡(luò)的建立,推動了計算機網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展。據(jù)預測,今后計算機網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個特點:
1.開放式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),使不同軟硬件環(huán)境、不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)可以互連,真正達到資源共享,數(shù)據(jù)通信和分布處理的目標。
2.向高性能發(fā)展。追求高速、高可靠和高安全性,采用多媒體技術(shù),提供文本、聲音圖像等綜合。
3.計算機網(wǎng)絡(luò)的智能化,多方面提高網(wǎng)絡(luò)的性能和綜合的多功能服務(wù),并更加合理地進行網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)的管理,真正以分布和開放的形式向用戶提供服務(wù)。
三、計算機技術(shù)下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢
隨著計算機技術(shù)的不斷革新,互聯(lián)網(wǎng)業(yè)也在不斷發(fā)展,日益呈現(xiàn)出以下趨勢:
1.運營產(chǎn)業(yè)化
以Internet運營為產(chǎn)業(yè)的企業(yè)迅速崛起,從1995年5月開始,多年資助Internet研究開發(fā)的美國科學基金會(NSF)退出Internet,把NFSnet的經(jīng)營權(quán)轉(zhuǎn)交給美國三家最大的私營電信公司(即Sprint、MCI和ANS),這是Internet發(fā)展史上的重大轉(zhuǎn)折。
2.應(yīng)用商業(yè)化
隨著Internet對商業(yè)應(yīng)用的開放,它已成為一種十分出色的電子化商業(yè)媒介。眾多公司、企業(yè)不僅把它作為市場銷售和客戶支持的重要手段,而且把它作為傳真、快遞及其他通信手段的廉價替代品,借以形成與全球客戶保持聯(lián)系和降低日常的運營成本。如:電子郵件、IP電話、網(wǎng)絡(luò)傳真、VPN和電子商務(wù)等等的日漸受到人們的重視便是最好例證。
3.互聯(lián)全球化
Internet雖然已有三十來年的發(fā)展歷史,但早期主要是限于美國國內(nèi)的科研機構(gòu)、政府機構(gòu)和它的盟國范圍內(nèi)使用。現(xiàn)在不一樣了,隨著各國紛紛提出適合本國國情的信息高速公路計劃,已迅速形成了世界性的信息高速公路建設(shè)熱潮,各個國家都在以最快的速度接入Internet。
4.互聯(lián)寬帶化
隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的改善、用戶接入方面新技術(shù)的采用、接入方式的多樣化和運營商服務(wù)能力的提高,接入網(wǎng)速率慢形成的瓶頸問題將會得到進一步改善,上網(wǎng)速度將會更快,帶寬瓶頸約束將會消除,互聯(lián)必然寬帶化,從而促進更多的應(yīng)用在網(wǎng)上實現(xiàn),并能滿足用戶多方面的網(wǎng)絡(luò)需求。
5.多業(yè)務(wù)綜合平臺化、智能化
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)將成為圖像、語音和數(shù)據(jù)“三網(wǎng)合一”的多媒體業(yè)務(wù)綜合平臺,并與電子商務(wù)、電子政務(wù)、電子公務(wù)、電子醫(yī)務(wù)、電子教學等交叉融合。10-20年內(nèi),互聯(lián)網(wǎng)將超過報刊、廣播和電視的影響力,逐漸形成“第四媒體”。
我們處在一個信息化時代,國家和世界各國也以發(fā)展科技為目標,況且我們的生活與計算機密切相連,所以,計算機網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展無限光明。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,許多在現(xiàn)實中的問題都將在網(wǎng)上慢慢的得以實現(xiàn),但隨之帶來的一系列網(wǎng)絡(luò)安全因素也是我們值得考慮的問題??傊磥砭W(wǎng)上的世界,我們拭目以待。
參考文獻: