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伴隨著制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的逐步深入，物聯(lián)網(wǎng)在推動(dòng)智能制造轉(zhuǎn)型中的作用日益凸顯。

以仿生學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)就像工業(yè)系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)一樣，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接在工業(yè)系統(tǒng)中的各個(gè)終端，再利用傳感器、嵌入式芯片等對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種關(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，然后通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接到企業(yè)的各種關(guān)鍵設(shè)備上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)加速市場(chǎng)決策、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程的滿意度。

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實(shí)質(zhì)上，物聯(lián)網(wǎng)在推動(dòng)智能制造轉(zhuǎn)型過(guò)程中扮演著“互聯(lián)”的角色。這是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)有能力使數(shù)據(jù)能夠自由地在工業(yè)系統(tǒng)中流動(dòng)，這是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)能夠使數(shù)據(jù)能夠自由流動(dòng)，從而釋放出大數(shù)據(jù)的分析能力和云計(jì)算的計(jì)算能力，從而為制造業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為了滿足制造企業(yè)的需求，物聯(lián)網(wǎng)所能提供的基本的功能是工業(yè)設(shè)備互聯(lián)，使各工業(yè)設(shè)備通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、狀態(tài)感知和交互。

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該系統(tǒng)采用 FPGA實(shí)現(xiàn)了 ADC和 FIFO兩種功能，具有很好的軟件配置功能。FIFO容量的配置、采樣邏輯均可針對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。FPGA內(nèi)部的所有電路均可由 Verilog實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，更是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸涉及到傳輸協(xié)議的處理，尤其是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的處理。所以，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，需要利用 ARM處理器完成傳輸協(xié)議的處理。ARM處理器可實(shí)現(xiàn)輕量 TCP/IP協(xié)議棧和定制的上層傳輸協(xié)議。它的主要任務(wù)是將采集的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)服務(wù)器，同時(shí)需要解決數(shù)據(jù)丟失、亂序等一系列問(wèn)題。

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常用的網(wǎng)絡(luò)接口控制器可在網(wǎng)絡(luò)端實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)層的數(shù)據(jù)傳輸。它實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng) PHY和 MAC層的數(shù)據(jù)傳輸。此外，為了方便調(diào)試和系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)，需要外擴(kuò)調(diào)試串口。

就整個(gè)電路結(jié)構(gòu)而言，網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并不復(fù)雜，其研制工作主要集中在 FPGA和 ARM程序的開發(fā)、調(diào)試上。信號(hào)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集電路易于調(diào)試，因?yàn)椴蓸宇l率一般不會(huì)太高。

對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)終端的安全威脅：

現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)終端的安全建設(shè)還有很多工作要完成，特別是傳統(tǒng)的部分終端，由于歷史的原因，終端廠商在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)沒(méi)有考慮到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，導(dǎo)致終端在集成到物聯(lián)網(wǎng)中時(shí)，成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不可忽視的安全漏洞。

產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端是整個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)層，包括傳統(tǒng)傳感器、新型智能終端等多種功能節(jié)點(diǎn)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端的主要安全隱患包括但不限于：

l硬件設(shè)備故障

對(duì)終端硬件的組件和配置進(jìn)行篡改。若對(duì)硬件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮安全問(wèn)題，則可使用攻擊者在接觸終端硬件后，直接從硬件中抽取數(shù)據(jù)，找出漏洞，分析破i解i密碼系統(tǒng)。他們甚至直接克i隆、篡改電路、添加惡意設(shè)備、繞過(guò)軟件上的各種安全措施，導(dǎo)致數(shù)據(jù)外泄。

l攻擊操作系統(tǒng)

系統(tǒng)引導(dǎo)進(jìn)程被攔截或覆蓋。攻擊者通過(guò)修改終端硬件平臺(tái)固件之間的接口，比如 UEFI或 BIOS來(lái)改變終端的功能。

控制 Guest操作系統(tǒng)或進(jìn)程管理程序。通過(guò)這種方法，攻擊者可以控制硬件資源的分配，進(jìn)而改變終端系統(tǒng)的行為，終能夠繞過(guò)安全控制，獲得對(duì)硬件和軟件資源的訪問(wèn)權(quán)限。