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文檔簡介
智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動力 01數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動“萬物互聯(lián)” 01“新基建”政策驅(qū)動“數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)” 03行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)建設(shè) 04智慧園區(qū)建網(wǎng)需求 04智慧交通建網(wǎng)需求 05智慧水利建網(wǎng)需求 06行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn) 07智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案價值主張與總體架構(gòu) 09價值主張 09更簡單 09更安全 10更智能 11智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案總體架構(gòu) 12智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù) 16更簡單 16一插入網(wǎng) 16一跳入云 21一網(wǎng)可視 23更安全 25安全接入 25安全通信 28安全管控 31更智能 33邊緣智能 33智能通信 35智能運(yùn)維 39典型行業(yè)應(yīng)用 41智慧園區(qū)行業(yè)典型應(yīng)用-便捷通行 41便捷通行解決方案概述 42園區(qū)便捷通行網(wǎng)絡(luò)方案典型組網(wǎng) 43智慧水利場景典型應(yīng)用 44智慧交通場景典型應(yīng)用 46總結(jié)與未來展望 48術(shù)語&縮略語 49010102022.0行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動力
01行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動力數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動“萬物互聯(lián)”人類社會發(fā)展,經(jīng)歷了“農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)“到“工業(yè)經(jīng)濟(jì)“發(fā)展階段,當(dāng)下正在邁向以AI、大數(shù)據(jù)、云計算為典型牽引的“數(shù)字經(jīng)濟(jì)“發(fā)展階段。信息基礎(chǔ)設(shè)施是數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施中,物聯(lián)網(wǎng)是其中的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)英文名稱是“InternetofThings”。顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。其含有兩層意思:
第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是基于互聯(lián)網(wǎng)延伸和擴(kuò)展出的網(wǎng)絡(luò)。第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物與物之間,進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的驅(qū)動力是基于數(shù)據(jù)的應(yīng)用創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是構(gòu)建萬物互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)。信息基礎(chǔ)設(shè)施新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施通信基礎(chǔ)設(shè)施
新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施
算力基礎(chǔ)設(shè)施工 衛(wèi)業(yè) 物 星5G 互 聯(lián) 互聯(lián) 網(wǎng) 聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)
智云 人 區(qū) 數(shù) 能計 工 塊 據(jù) 計算 智 鏈 中 算能 心 中心圖1-1新一代信息技術(shù)構(gòu)成2.0行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動力IP化、無線化、AI化等技術(shù)應(yīng)用,將徹底消除“信息孤島”和“數(shù)據(jù)碎片化”,實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的
提高服務(wù)體驗(yàn) 提升運(yùn)營效率 重構(gòu)商業(yè)模式Real-time,Allonline,
30%
3.7%數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來GDP增長聯(lián)接用戶 聯(lián)接機(jī)器聯(lián)接創(chuàng)造價值
聯(lián)接新業(yè)務(wù)圖1-2物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接在行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中價值體現(xiàn)03030404智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動力“新基建”政策驅(qū)動“數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”2020522日,國務(wù)院總理李克強(qiáng)在2020年政府工作報告中提到“加強(qiáng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),發(fā)展新一代5G激發(fā)新消費(fèi)需求、助力產(chǎn)業(yè)升級”,這是“新基建”首黨中央國務(wù)院此前已多次就加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出了戰(zhàn)略部署。2020年3月4日召開的中共中央政治局常務(wù)委員會會議中明確指出,要加大公共衛(wèi)生服務(wù)、應(yīng)急物資保障領(lǐng)域投入,加快5G網(wǎng)絡(luò)、
數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度。新冠肺炎疫情期間,更是讓“新基建”初露鋒芒,遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)上授課、無人配送、健康碼等應(yīng)用為全民抗疫防疫和復(fù)工復(fù)產(chǎn)提供了重要支撐。自中央首次提出“新基建”以來,各級政府高度重視,為更好地響應(yīng)中央政策,各省都在加緊落實(shí)部署,幾乎所有省份或直轄市的2020年政府工作報告均提及“新基建”,同時國家各大部委也專門出臺了各領(lǐng)域相關(guān)頂層設(shè)計和規(guī)劃。會議 內(nèi)容會議內(nèi)容國務(wù)院常務(wù)會議中央全面深化改革委員會第十二次會議中央政治局常務(wù)委員會會議2020年10月29日時間統(tǒng)籌推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。構(gòu)建系統(tǒng)完備、高效實(shí)用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系。系統(tǒng)布局新型基礎(chǔ)設(shè)施,加快第五代移動通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心等建設(shè)。中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)國務(wù)院常務(wù)會議中央全面深化改革委員會第十二次會議中央政治局常務(wù)委員會會議2020年10月29日時間統(tǒng)籌推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。構(gòu)建系統(tǒng)完備、高效實(shí)用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系。系統(tǒng)布局新型基礎(chǔ)設(shè)施,加快第五代移動通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心等建設(shè)。2020年2020年3月4日加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度。要注重調(diào)動民間投資積極性。2020年22020年2月14日2020年12020年1月3日推進(jìn)智能、綠色制造。基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充不同于以鐵路、公路、橋梁等為主的傳統(tǒng)基建,是以新面向高質(zhì)量發(fā)展需要,提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系。物聯(lián)網(wǎng)是“新基建”的重
要組成部分,在“新基建”的七個領(lǐng)域中,5G、大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能都直接采用物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)手段,同時新能源基礎(chǔ)設(shè)施、交通基礎(chǔ)設(shè)施也需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能,“新基建”七大領(lǐng)域中六個都是物聯(lián)網(wǎng)直接或者間接關(guān)聯(lián)領(lǐng)域。未來“新基建”的布局建設(shè),必將為物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。2.0行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)行業(yè)物聯(lián)網(wǎng),是基于行業(yè)創(chuàng)新升級需求和海量物聯(lián)終端互聯(lián)需求而建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)。在智慧園區(qū)、智慧城市、交通、電力、水利等多個行業(yè)領(lǐng)域促進(jìn)其業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。如下章節(jié)將介紹幾個典型的行業(yè)需求。智慧園區(qū)建網(wǎng)需求辦公、生活或者科研教育需要的新型智慧化的園區(qū)。智慧園區(qū)的建設(shè)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù),具備互聯(lián)互通、開放共享、協(xié)同運(yùn)作、創(chuàng)新發(fā)展的特點(diǎn)。IT:?&安全的物聯(lián)業(yè)務(wù)保障:為園區(qū)企業(yè)和商家、園區(qū)網(wǎng)絡(luò)用戶提供高品質(zhì)的物聯(lián)業(yè)務(wù)保障,物聯(lián)終端低延時,無掉線保障,比如無線會議終端,便捷通行,需操作指令快速響應(yīng)。安全性方面需要保障園區(qū)網(wǎng)絡(luò)用戶的數(shù)據(jù)安全,抵御園區(qū)網(wǎng)絡(luò)外部入侵風(fēng)險。所以需要設(shè)計出在可靠性和安全性方面提供更多保障的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),為園區(qū)用戶提供高速、可靠、安全的互聯(lián)。?智慧化的園區(qū)運(yùn)維管理:園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)需要為園區(qū)泛在的聯(lián)接設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)提供運(yùn)營管理服務(wù)。這樣園區(qū)管理者就能夠?qū)φ麄€園區(qū)的安全、資產(chǎn)、設(shè)施設(shè)備、空間運(yùn)營等多個系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠做到統(tǒng)籌管理,降低園區(qū)管理人員的人力成本,提升服務(wù)品質(zhì)。因此就需要對于物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和終端采用更有效的管理運(yùn)維技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)高效便捷的管理運(yùn)維。
?極致且豐富的體驗(yàn)服務(wù):為在園區(qū)工作和生活的企業(yè)商家,個人網(wǎng)絡(luò)用戶和外部訪問用戶,提供觸手可及、無處不在的物聯(lián)終端接入和豐富物聯(lián)體驗(yàn)服務(wù),比如便捷通行(/車輛)、會議室系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等服務(wù),提升園區(qū)企業(yè)商家和用戶的體驗(yàn)。所以需要對原有各系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合服務(wù),從而提供豐富的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。?多業(yè)務(wù)協(xié)同體驗(yàn):傳統(tǒng)園區(qū)業(yè)務(wù)建設(shè)方式,是提供垂直煙囪式的服務(wù)。而現(xiàn)階段越來越需要多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的共享和業(yè)務(wù)協(xié)同,比如在辦公園區(qū)中,門禁系統(tǒng)、人員權(quán)限系統(tǒng)、照明、視頻等系統(tǒng)之間聯(lián)動,當(dāng)人員進(jìn)入辦公區(qū)域時,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對人員身份的識別,對非法人員進(jìn)行視頻抓拍和門禁身份拒絕訪問,對合法人員自動開啟對應(yīng)辦公區(qū)域的照明等。?業(yè)務(wù)斷網(wǎng)?;钆c區(qū)域自治:智慧園區(qū)建設(shè)中,某些重要的物聯(lián)業(yè)務(wù)能夠在與云平臺之間聯(lián)接中斷的情況下,仍然能夠做到本地?;睿緲I(yè)務(wù)不中斷。另外,體驗(yàn)性物聯(lián)業(yè)務(wù)對低時延的需求,需要支持區(qū)域自治,在本地區(qū)域完成智能化的感知與聯(lián)動。如:園區(qū)的智能照明、停車出入口的無感通行、重要場所的視頻的智能分析與告警聯(lián)動等業(yè)務(wù),需要支持區(qū)域自治保障體驗(yàn),也需要在與云聯(lián)接中斷時,依然能在邊緣側(cè)完成分析與策略聯(lián)動,本地業(yè)務(wù)不中斷。園區(qū)痛點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)差業(yè)務(wù)體驗(yàn)差園區(qū)痛點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)差業(yè)務(wù)體驗(yàn)差管理效率低運(yùn)營成本高沃土數(shù)字平臺人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)打造智能化平臺智簡聯(lián)接智簡物聯(lián)感知網(wǎng),打造智慧化物聯(lián)網(wǎng)豐富體驗(yàn)增值創(chuàng)收智慧園區(qū)融合服務(wù)智簡聯(lián)接智簡物聯(lián)感知網(wǎng),打造智慧化物聯(lián)網(wǎng)豐富體驗(yàn)增值創(chuàng)收智慧園區(qū)融合服務(wù)高效管理05050606智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動力智慧交通建網(wǎng)需求以以數(shù)據(jù)治理、流程變革、ICT創(chuàng)新為手段跨越數(shù)字鴻溝,聯(lián)接物理和數(shù)字兩個世界,實(shí)現(xiàn)交通新基建數(shù)字化轉(zhuǎn)型傳統(tǒng)交通 智慧交通傳統(tǒng)交通智慧交通安全事件突發(fā)人員出行安全資產(chǎn)盤點(diǎn)量大投資重復(fù)浪費(fèi)養(yǎng)護(hù)全靠人力出行體驗(yàn)不佳 服務(wù)參差不齊 >>>>
萬物 萬物感知 聯(lián)接萬物智能
實(shí)時調(diào)度智慧管控智能資產(chǎn)精準(zhǔn)營銷預(yù)測維護(hù)信息發(fā)布 智慧運(yùn)營 >>>>感知芯片各種終端 無線通信有線通信物聯(lián)網(wǎng) 云計算、大數(shù)據(jù)、AI圖1-4智慧交通建設(shè)業(yè)務(wù)需求交通是興國之要、強(qiáng)國之基。2019919日,中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《交通強(qiáng)國發(fā)展綱領(lǐng)》,明確指出要“大力發(fā)展智慧交通”。基于智慧交通需求的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用將多種信息集成到交通運(yùn)輸管理體系中,使得人、車、路之間的協(xié)同變得緊密起來。管理部門借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對多種交通要素的資源整合、大數(shù)據(jù)分析,必將大力改善交通運(yùn)輸環(huán)境、保障交通安全、提高資源利中明確要求加強(qiáng)新型載運(yùn)工具研發(fā)。加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(智能汽車、自動駕駛、車路協(xié)同)研發(fā),形成自主可控完整的產(chǎn)業(yè)鏈。智能網(wǎng)聯(lián)車的“人–車–路–云”系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計和產(chǎn)業(yè)升級,必將推動產(chǎn)業(yè)相關(guān)方完成我國交通強(qiáng)國的目標(biāo)。2020年底,我國公路通行總里程510萬公里,其中高速公路總里程15.5萬公里。考慮到我國地形復(fù)雜,山地、丘陵眾多、氣候變化多端,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)保障道路安全必將成為智慧交通治理的新模式。常見道路安全及智慧化需求驅(qū)動如下:
?極端氣候、地震、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),給道路安全運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn),路側(cè)全要素信息實(shí)時采集為應(yīng)對極端天氣提供便捷高效的監(jiān)測手段。?高速公路特大橋梁、隧道、長下陡坡、臨水、臨崖等復(fù)雜危險路段是道路運(yùn)維養(yǎng)護(hù)重點(diǎn),通過安全可靠的物聯(lián)感知網(wǎng)回傳使得遠(yuǎn)程路網(wǎng)中心獲取及時準(zhǔn)確的前端數(shù)據(jù),結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺分析實(shí)現(xiàn)智慧化道路養(yǎng)護(hù)。?大霧、團(tuán)霧、橫風(fēng)、暴雨、積雪、凍雨、沙塵、霧霾等高發(fā)部位及氣候復(fù)雜區(qū)域,對駕駛?cè)擞^察、判斷、操作影響大,事故率明顯高于正常氣候地區(qū),亟待結(jié)合車路協(xié)同解決方案實(shí)現(xiàn)實(shí)時路側(cè)氣象、路面、團(tuán)霧等數(shù)據(jù)采集、分析和信息發(fā)布,增強(qiáng)道路運(yùn)輸?shù)念A(yù)測預(yù)警能力,為道路運(yùn)輸安全保駕護(hù)航。?車輛超限超載運(yùn)輸,嚴(yán)重影響交通行車安全和路面壽跨部門治超信息交換共享和業(yè)務(wù)協(xié)同,形成全國治超監(jiān)管和服務(wù)“一盤棋”,加速實(shí)現(xiàn)交通治理現(xiàn)代化。2.0行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動力智慧水利建網(wǎng)需求透徹感知不夠數(shù)據(jù)共享程度低排水透徹感知不夠數(shù)據(jù)共享程度低排水防洪排澇水庫管理系統(tǒng) 業(yè)管河湖管理系統(tǒng)引水工程 系管理系統(tǒng)水資源管理系統(tǒng) 水源供水供水行業(yè) 調(diào)度管理管理系統(tǒng) 系統(tǒng)應(yīng)用智能化水平不高安全防護(hù)能力不夠
萬物互聯(lián)將數(shù)據(jù)變成Online使能智能化萬物智能基于大數(shù)據(jù)和
通過泛在感知的物聯(lián)站點(diǎn),打造水利智能監(jiān)測專網(wǎng)圖1-5智慧水利建設(shè)業(yè)務(wù)需求2019年初,水利部黨組提出了“水利工程補(bǔ)短板,水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”水利改革發(fā)展的總基調(diào),并進(jìn)一步提出加快補(bǔ)齊水利網(wǎng)信短板,編制了《水利網(wǎng)信提升三年行動方案(2019~2021年)》,制定了以“網(wǎng)絡(luò)安全,透徹感知,全面互聯(lián),整合共享,智能應(yīng)用”為重點(diǎn)的總體目標(biāo)。全國目前有6萬個水庫、185條河流均是監(jiān)測空白狀態(tài),由于覆蓋廣、網(wǎng)絡(luò)和市電覆蓋不足,當(dāng)前水情、工情視頻的監(jiān)測,依賴大量的人力覆蓋,不能客觀反映水情,存在管理漏洞:一是全面感知不夠,目前,各類水利設(shè)施的監(jiān)測遠(yuǎn)未做到全面感知。例如,水庫安全監(jiān)測方面,多數(shù)中型水庫和幾乎所有小型水庫都沒有實(shí)時安全監(jiān)測設(shè)施,大部分小型水庫甚至沒有水情監(jiān)測報汛設(shè)備,且感知技術(shù)手段也存在較大差距,自動化程度不高。二是信息全面互聯(lián)差距大,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面小,縣級水利部門尚未實(shí)現(xiàn)全面聯(lián)接水利業(yè)務(wù)網(wǎng);而且網(wǎng)絡(luò)通道窄,受限于信息基礎(chǔ)設(shè)施,基層水利數(shù)據(jù)無法及時傳輸;上下左右聯(lián)通不暢,集中體現(xiàn)在工程控制系統(tǒng)隔離在各個工程管理單位,不同工程的業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同困難。三是共享不足,在水利行業(yè)內(nèi)部,各專業(yè)部門之間的信息共享不足;在行業(yè)外部,與環(huán)保、交通、國土等部門
的相關(guān)數(shù)據(jù)還不能做到數(shù)據(jù)實(shí)時共享。四是智能應(yīng)用不夠,對于新一代信息技術(shù)的應(yīng)用,水利行業(yè)總體上還處于初級階段。大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)尚未得到廣泛應(yīng)用、智慧功能尚未得到充分顯現(xiàn)。水利監(jiān)測站點(diǎn)的場景主要需求和痛點(diǎn)如下:?建設(shè)難:原有建設(shè)站點(diǎn)需要大興土木,監(jiān)測站點(diǎn)需要采集水位、降雨量,需要通過視頻實(shí)時觀察入庫徑流、溢洪道等,庫區(qū)漂浮物以及庫區(qū)山體、邊坡狀態(tài),需要逐站工勘、建設(shè)周期長,協(xié)調(diào)工作量大,過程復(fù)雜。?數(shù)據(jù)回傳難:監(jiān)測站點(diǎn)偏遠(yuǎn),電和網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋,數(shù)據(jù)回傳靠人力。?數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確:采集到的異常數(shù)據(jù),難以判斷,測站傳感器與應(yīng)用綁定,信息孤島多,市級或流域管理中心獲取系統(tǒng)開放性差,功能擴(kuò)展難:端側(cè)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是異構(gòu)的,網(wǎng)關(guān)不能做到按需部署協(xié)議。所以每增加傳RTU上進(jìn)行通信協(xié)議轉(zhuǎn)化的定制開發(fā),業(yè)務(wù)擴(kuò)展難。?運(yùn)維難:站點(diǎn)環(huán)境惡劣,雷雨時,設(shè)備易故障,維護(hù)成本高,陰雨時,備電無管理,導(dǎo)致站點(diǎn)不可用,依賴現(xiàn)場人工排障。070708082.0行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)
02行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)目前在智慧園區(qū)、智慧城市、智慧交通、水利等多個行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需求綜合看來,主要體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)多業(yè)務(wù)的融合、回傳網(wǎng)可靠性、網(wǎng)絡(luò)安全性、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)易建易部署等幾個方面,針對以上這些需求,面臨以下一些挑戰(zhàn)和問題,歸納總結(jié)幾條如下:采用何種物聯(lián)技術(shù)部署物聯(lián)終端和改造升級傳統(tǒng)OT系統(tǒng)?行業(yè)網(wǎng)絡(luò)中往往需要部署海量的物聯(lián)終端,同時存在大量的OT系統(tǒng)終端和傳感裝置需要進(jìn)行數(shù)字化、IP化改造。選擇何種物聯(lián)接入技術(shù),能夠滿足低成本,高效的實(shí)現(xiàn)海量終端快速部署,并對傳統(tǒng)OT系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)改造升級為大帶寬、低時延的高速網(wǎng)絡(luò),是行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的通信基礎(chǔ)。如何實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)終端的子系統(tǒng)互通,打破信息孤島?由于傳統(tǒng)的OT技術(shù)手段不足,規(guī)劃滯后等原因,傳統(tǒng)行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中,大多是各子系統(tǒng)獨(dú)立建網(wǎng),系統(tǒng)間信息不共享,數(shù)據(jù)無法互通,子系統(tǒng)間無法有效配合實(shí)現(xiàn)聯(lián)動。所以新型物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),需要打破信息孤島,將數(shù)據(jù)匯聚在平臺統(tǒng)一處理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,放大物聯(lián)終端的行業(yè)價值,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開放性,營造豐富的行業(yè)應(yīng)用環(huán)境。海量物聯(lián)終端分散部署,如何實(shí)現(xiàn)快速開局?海量物聯(lián)終端分散部署,如何實(shí)現(xiàn)快速開局?3物聯(lián)終端由于數(shù)量眾多,所以存在安裝工期長,部署調(diào)試復(fù)雜,施工要求多,可擴(kuò)展性弱等問題。對于2.0行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn) 4 5 海量分散的物聯(lián)終端,如何實(shí)現(xiàn)高效管理運(yùn)維?
復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)部署環(huán)境中,如何保障物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的可靠通信?物聯(lián)終端數(shù)量多,線路布線復(fù)雜,一旦出現(xiàn)故障,如果沒有自動化故障檢測和拓?fù)涠ㄎ患夹g(shù),單靠人工排查,工作量大效率低,甚至出現(xiàn)故障后用戶無感知,故障恢復(fù)時間長。所以對于物聯(lián)終端,做到管理運(yùn)維智能化、拓?fù)涑尸F(xiàn)、GIS定位、故障預(yù)測,能夠極大的降低運(yùn)維管理方面的人力成本,提高用戶體驗(yàn)。
相較于傳統(tǒng)接入設(shè)備,物聯(lián)設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)高可靠要求更高,要求網(wǎng)絡(luò)不斷鏈,低時延,這樣才能保證業(yè)務(wù)連續(xù),指令能夠得到快速響應(yīng)和處理。比如在交通桿站的回傳網(wǎng)絡(luò)中,需要保障業(yè)務(wù)傳輸?shù)母呖煽浚W(wǎng)絡(luò)不中斷是業(yè)務(wù)保障的剛需。 6 7 如何保障物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的安全性? 云化場景下如何保障本地業(yè)務(wù)可靠性?數(shù)字化后物聯(lián)設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)安全性要求更高,而CPU處理性能弱等特點(diǎn),使得物聯(lián)網(wǎng)容易成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的對象。另外在一些行業(yè)的園區(qū),比如,在政府、教育、金融領(lǐng)域,對于安全等級保護(hù)有明確要求,終端設(shè)備必須要做安全認(rèn)證。
邊緣計算節(jié)點(diǎn)包括邊緣服務(wù)器節(jié)點(diǎn)和邊緣網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn),在園區(qū)和桿站場景中,是要利用邊緣網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的計算能力,解決以下問題:?在上層業(yè)務(wù)斷網(wǎng)情況下,如何做到數(shù)據(jù)存活,本地業(yè)務(wù)不中斷。?業(yè)務(wù)上云時,如何解決在網(wǎng)絡(luò)時延和網(wǎng)絡(luò)性能不穩(wěn)定情況下,給業(yè)務(wù)造成的影響。09091010智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案價值主張與總體架構(gòu)
03價值主張面向物聯(lián)業(yè)務(wù)對邊緣業(yè)務(wù)存活、通信穩(wěn)定可靠、云化統(tǒng)一管理等個性化需求,提供更智能的邊緣網(wǎng)關(guān)策略,更智能的通信保障,更智能的云化管理等功能智簡物聯(lián)感知網(wǎng),是在解決當(dāng)前行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中面臨的一系列挑戰(zhàn)中,使用智能IP網(wǎng)絡(luò)而打造的極簡物聯(lián)網(wǎng)解決方案。其價值主張為:面向物聯(lián)業(yè)務(wù)對邊緣業(yè)務(wù)存活、通信穩(wěn)定可靠、云化統(tǒng)一管理等個性化需求,提供更智能的邊緣網(wǎng)關(guān)策略,更智能的通信保障,更智能的云化管理等功能面向復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境,提供更簡單的組網(wǎng)、更簡單的設(shè)備互通、更簡單的設(shè)備管理功能
面向安全防護(hù)能力弱的物聯(lián)終端給網(wǎng)絡(luò)帶來的安全風(fēng)險,提供更安全的接入,更安全的通信,更安全的管控措施,讓整網(wǎng)絡(luò)安全盡在掌控之中更簡單更簡單,就是讓物聯(lián)終端入網(wǎng)變得更簡單,數(shù)據(jù)互通變得更簡單,設(shè)備管理變得更簡單。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)存在的具體問題表現(xiàn)為:?由于網(wǎng)絡(luò)接入方式各異,有些采用RS485,有些采用ETH等,造成聯(lián)接配置困難、網(wǎng)絡(luò)部署復(fù)雜。?由于傳輸協(xié)議各異,不同類型的終端采用不同的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,難以互聯(lián)互通。?由于多張子系統(tǒng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),造成物聯(lián)終端無法統(tǒng)一呈現(xiàn)和管理,聯(lián)接狀態(tài)和質(zhì)量問題無法感知。為此,智簡物聯(lián)感知網(wǎng)構(gòu)建一插入網(wǎng)、一跳入云、一網(wǎng)可視三個關(guān)鍵能力:
一插入網(wǎng):面向眾多物聯(lián)終端,基于聯(lián)接IP化技術(shù),對末端物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)少線化、無線化極簡組網(wǎng),并實(shí)現(xiàn)免配置(SSID、IP、ID或口令等)開局,即插即用。實(shí)現(xiàn)工期減少50%,布線減少42%以上。一跳入云:面向七國八制的物聯(lián)設(shè)備協(xié)議,基于邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備,對接入的物聯(lián)設(shè)備協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)從“物OTIT統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)物模型數(shù)據(jù),從源頭數(shù)據(jù)歸一化,實(shí)現(xiàn)設(shè)備與云的直接互通。一網(wǎng)可視:面向物聯(lián)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備割裂管理,基于網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備對物聯(lián)終端的感知能力,實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)到底的可視化呈現(xiàn),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)終端的統(tǒng)一拓?fù)洌y(tǒng)一聯(lián)接(。2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案價值主張與總體架構(gòu)更安全更安全,是指相較于當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)無整體安全考慮的現(xiàn)狀,采用更有效的安全手段,保障物聯(lián)網(wǎng)安全,消除給整網(wǎng)帶來的安全隱患。這里包含幾層安全涵義:?接入安全:杜絕終端被仿冒和劫持,以免造成機(jī)密數(shù)據(jù)泄露或業(yè)務(wù)癱瘓。?通信安全:各類物聯(lián)終端在網(wǎng)絡(luò)中存在大量的通信數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)一旦被截獲和竊聽,同樣會造成信息泄露或信息篡改。?對于潛在的安全風(fēng)險和已發(fā)生的安全攻擊,能夠及時感知,快速識別,并阻斷安全威脅。為此,智簡物聯(lián)感知網(wǎng)構(gòu)建安全接入、安全通信、安全管控這三個關(guān)鍵能力:安全接入:/嵌入式啞終端、智能終端等實(shí)現(xiàn)差異化的安全接入管控方式:對智能終端實(shí)施強(qiáng)安全要SDK實(shí)現(xiàn)安全二次認(rèn)證才可獲得網(wǎng)絡(luò)權(quán)限;對傳感器、嵌入式啞終端無法預(yù)置安全SDK的終端,基
于網(wǎng)絡(luò)的終端指紋識別技術(shù)結(jié)合業(yè)務(wù)管理員審核來實(shí)現(xiàn)SDK的安全二次認(rèn)證包括兩次認(rèn)證,首次認(rèn)證基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動識別終端身份(MAC/設(shè)備指紋/電子身份等安全通信:由于物聯(lián)終端的數(shù)據(jù)明文傳輸所存在的各種問題,如數(shù)據(jù)被竊取或被篡改導(dǎo)致信息泄露、利用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行重放攻擊導(dǎo)致業(yè)務(wù)異?;虬c瘓等,邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備提供多種數(shù)據(jù)加密傳輸手段:在網(wǎng)絡(luò)層基于IPSecVPNMQTT/CoAPTLS/DTLS安全管控:在日常運(yùn)營中整網(wǎng)的安全態(tài)勢實(shí)時感知與及時處理尤為重要。安全管控基于安全態(tài)勢感知系統(tǒng)HiSecInsight和安全設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)感知網(wǎng)的異常流量和惡意威脅進(jìn)行實(shí)時在線分析,并可聯(lián)動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備阻斷惡意流量或?qū)K端隔離下線,從而實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)業(yè)務(wù)的安全保障。PAGE11PAGE11PAGE12PAGE12智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案價值主張與總體架構(gòu)更智能更智能,旨在基于網(wǎng)絡(luò)對終端、業(yè)務(wù)類型的智能識別提供智能的通信保障與智能的故障定位,同時結(jié)合邊緣網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)管理平臺的策略協(xié)同實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)末端業(yè)務(wù)提供可靠保障,其中涉及如下內(nèi)涵:?在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)部署邊緣物聯(lián)網(wǎng)關(guān)處理本地物聯(lián)業(yè)務(wù)和不同終端之間的聯(lián)動策略。?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可感知物聯(lián)業(yè)務(wù)類型,提供智能化策略對物聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行通信保障。?網(wǎng)絡(luò)管理平臺能夠智能的對網(wǎng)絡(luò)中故障進(jìn)行自動識別,自動定界定位。從而達(dá)到快速業(yè)務(wù)發(fā)放、網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)承載、智能化運(yùn)維的目的。為此,智簡物聯(lián)感知網(wǎng)構(gòu)建邊緣智能、智能通信、智能運(yùn)維三個關(guān)鍵能力:
邊緣智能:物聯(lián)終端通過邊緣網(wǎng)關(guān)互聯(lián)的場景中,邊緣網(wǎng)關(guān)為不同的終端互通提供協(xié)議轉(zhuǎn)換和智能的聯(lián)動策略,并支持被云端(網(wǎng)絡(luò)管理平臺)進(jìn)行統(tǒng)一的管理,實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同的策略管理。在回傳網(wǎng)絡(luò)中斷發(fā)生后,本地邊緣網(wǎng)關(guān)的策略不受影響。智能通信:包括智能接收與智能回傳,其中智能接收主要在物聯(lián)終端接入網(wǎng)絡(luò)中,智能的識別終端類型、業(yè)務(wù)類型從而提供差異化接入SLA保障。智能回傳是指網(wǎng)絡(luò)智能的分析業(yè)務(wù)類型結(jié)合網(wǎng)絡(luò)回傳鏈路情況實(shí)現(xiàn)智能的智能運(yùn)維:基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口及鏈路感知能力,智能終端識別能力,空口分析能力等實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)的智能的故障分析與運(yùn)維,實(shí)現(xiàn)故障快速定界定位,支持定界到應(yīng)//終端問題,定位到具體設(shè)備的聯(lián)接端口。從而2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案價值主張與總體架構(gòu)智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案總體架構(gòu)智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案打破了傳統(tǒng)煙囪式的設(shè)計、避免了重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),通過統(tǒng)一的頂層設(shè)計、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)了縱向應(yīng)用與物聯(lián)終端解耦,物聯(lián)數(shù)據(jù)從源頭統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),具備了任一層(///云)獨(dú)立彈性擴(kuò)容的能力。智簡物聯(lián)感知網(wǎng)架構(gòu),可支持物聯(lián)終端彈性插拔式的接入,業(yè)務(wù)應(yīng)用彈性擴(kuò)展,并強(qiáng)化了對于物聯(lián)網(wǎng)的安全性和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可靠性的能力,實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的泛在互聯(lián),高效通信。行業(yè)應(yīng)用智慧城市 智慧園區(qū) 智慧水利 智慧交通行業(yè)應(yīng)用云沃土數(shù)字平臺云沃土數(shù)字平臺
行業(yè)應(yīng)用(IOC…)網(wǎng)絡(luò)管理安全管理物聯(lián)管理智能運(yùn)維HiSec安全態(tài)勢管理IoT設(shè)備管理網(wǎng)絡(luò)管理安全管理物聯(lián)管理智能運(yùn)維HiSec安全態(tài)勢管理IoT設(shè)備管理端網(wǎng)管理終端證書管理IoT路由策略|規(guī)則引擎網(wǎng)絡(luò)管理統(tǒng)一登錄物模型管理|插件管理管回傳網(wǎng)絡(luò)SD管回傳網(wǎng)絡(luò)
CloudVXLAN
運(yùn)營商5G|MBB|FBB邊邊
AR
LSW WLANAP
桿/站智慧園區(qū)物聯(lián)感知 智慧桿站物聯(lián)感知PLC…水位計雨量筒…水位計雨量筒RTU
Eth/POE感知網(wǎng)
WLAN感知網(wǎng)
PLC感知網(wǎng)RS485
Eth/POE感知網(wǎng)
WLAN感知網(wǎng)端終端/傳感 端終端/傳感…電表 配電設(shè)施攝像頭電表 配電設(shè)施攝像頭停車道閘門禁閘機(jī)無線投屏 資產(chǎn)智簡物聯(lián)感知網(wǎng)總體架構(gòu)如上圖所示,由端、邊、管、云四層組成,以下分別介紹每一層的功能及相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù):物聯(lián)終端層物聯(lián)終端層是物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)的“末端傳感”,聯(lián)接著物
理世界和數(shù)字世界。從應(yīng)用場景上主要分為兩類:室內(nèi)為主的智慧園區(qū)物聯(lián)感知類終端,室外為主的智慧桿站物聯(lián)感知類終端。這些終端部署在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,有室內(nèi)也有室外,有固定的也有移動的,根據(jù)場景不同需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方式。這些物聯(lián)終端的算力有IP化接口,導(dǎo)致組網(wǎng)復(fù)雜,配置入網(wǎng)復(fù)雜。為智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案價值主張與總體架構(gòu)了解決這些問題,華為提供聯(lián)接能力給生態(tài)終端,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)接與安全接入,對終端入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)以下能力:?聯(lián)接IP化:實(shí)現(xiàn)物聯(lián)終端無線化、少線化和數(shù)字化通信。針對現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境中模擬傳感器的線纜數(shù)量眾多、故障排查困難等問題,采用物聯(lián)終端IP化改造,網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接無線化、少線化的方案。華為提供功能模組和二次開發(fā)指導(dǎo)書,使終端伙伴快速具備IP聯(lián)接開發(fā)能力。?終端安全SDK:面向海量終端的安全身份識別與網(wǎng)絡(luò)接入訴求,華為提供給終端廠商安全SDK,使終端快速具備802.1x認(rèn)證、安全入網(wǎng)等特性,從而在源頭管理物聯(lián)網(wǎng)安全。?終端電子身份規(guī)約:聯(lián)合伙伴對物聯(lián)網(wǎng)終端制定電子身份規(guī)約,實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)終端身份的精準(zhǔn)識別。&感知接入層物聯(lián)終端層是物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)的“神經(jīng)末梢”。在整個物聯(lián)感知網(wǎng)中,邊緣接入層是決定整個解決方案易用性的關(guān)鍵一層。這一層向下聯(lián)接著OT網(wǎng)絡(luò)(支持IOT設(shè)備之間的操作指令通信的網(wǎng)絡(luò)),向上聯(lián)接著CT網(wǎng)絡(luò)(支持IT應(yīng)用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò))。OT網(wǎng)絡(luò)需求是可靠聯(lián)接、業(yè)務(wù)本地存活;CT網(wǎng)絡(luò)需求是安全、可運(yùn)維可管理;IT的需求是通過CT網(wǎng)絡(luò)與OT數(shù)據(jù)互通、與OT網(wǎng)絡(luò)策略聯(lián)動。邊緣網(wǎng)關(guān)是這些需求的交匯節(jié)點(diǎn)。華為基于AR物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)交換機(jī)、物聯(lián)AP來為物聯(lián)終端提供一下關(guān)鍵技術(shù):?全I(xiàn)P化的組網(wǎng):PLC組網(wǎng)能力:采用華為專利的PLC-IoT技術(shù),實(shí)現(xiàn)抗干擾的長距離大帶寬(1km,>1Mbps)PLC網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用于強(qiáng)電網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)的終端IP化接入,有電就有網(wǎng)。ETH/PoE組網(wǎng)能力:提供1000Mbps以上帶寬接入,用于固定ETH網(wǎng)絡(luò)可獲得的物聯(lián)網(wǎng)終端接入,其中PoE++支持200m遠(yuǎn)距離供電,實(shí)現(xiàn)一根線解決視頻監(jiān)控等大帶寬與供電場景。WLAN組網(wǎng)能力:提供Wi-Fi、RFID、UWB、BLE等多種無線感知接入方式的網(wǎng)絡(luò),為園區(qū)內(nèi)各類物聯(lián)終端提供1000Mbps以內(nèi)較大帶寬的無線化接入,并統(tǒng)
一網(wǎng)規(guī)統(tǒng)一管理各類設(shè)備,保障物聯(lián)終端的可靠接入。?即插即用:基于邊緣網(wǎng)關(guān)的自動發(fā)現(xiàn)與終端識別,實(shí)現(xiàn)一插入網(wǎng)、安全接入的功能,從而實(shí)現(xiàn)終端的極簡開局、安全開局。?可靠通信:基于邊緣網(wǎng)關(guān)的終端識別技術(shù),基于設(shè)備類型、業(yè)務(wù)類型為終端提供智能通信保障,從而實(shí)現(xiàn)按需的SLA服務(wù),保障重要業(yè)務(wù)穩(wěn)定可靠;并對回傳數(shù)據(jù)提供IPsecVPN、MQTToverTLS等安全通信功能,保障數(shù)據(jù)的隱私性、完整性。?邊緣智能、一跳入云:基于邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)置的IOTAgent實(shí)現(xiàn)OT信令到IT物模型的轉(zhuǎn)換,從而讓IOT設(shè)備之間、IOT設(shè)備與應(yīng)用之間互通更簡單高效;也通過多邊緣智能為IOT設(shè)備提供本地業(yè)務(wù)存活的功能?;貍骶W(wǎng)絡(luò)層回傳網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,主要是保障物聯(lián)數(shù)據(jù)高效,可靠,安全的傳輸。企業(yè)可選擇自建企業(yè)專網(wǎng)、租用運(yùn)營商專線、或是企業(yè)自有園區(qū)內(nèi)網(wǎng)。廣域回傳網(wǎng)可采用SDWAN優(yōu)化投資性價比,實(shí)現(xiàn)對重要業(yè)務(wù)通過專網(wǎng)傳輸,對非重要業(yè)務(wù)可通過公網(wǎng)回傳。園區(qū)內(nèi)網(wǎng)可采用VxLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多業(yè)務(wù)承載,對不同的業(yè)務(wù)劃分不同的虛擬子網(wǎng)保障業(yè)務(wù)隔離安全可靠?;貍骶W(wǎng)絡(luò)主要采用關(guān)鍵技術(shù)如下:?園區(qū)網(wǎng)VxLAN多網(wǎng)融合技術(shù):基于VxLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)業(yè)務(wù)和其他業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)隔離,同時共享一張物理網(wǎng)絡(luò),避免重復(fù)建網(wǎng),實(shí)現(xiàn)智能高效建網(wǎng)。?SDWAN智能選路技術(shù):SD-WAN智能選路,通過對流量進(jìn)行分類、識別關(guān)鍵應(yīng)用,同時通過IPFPM檢測鏈路質(zhì)量探測,并依據(jù)鏈路檢測結(jié)果來設(shè)定流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑,最終實(shí)現(xiàn)基于應(yīng)用的智能選路,保障業(yè)務(wù)不中斷,穩(wěn)定可靠體驗(yàn)。?物聯(lián)網(wǎng)安全保護(hù):物聯(lián)網(wǎng)終端或設(shè)備采用的應(yīng)用層協(xié)議有MQTT/CoAP/HTTPS等常見協(xié)議,這類協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中傳輸,由于協(xié)議不盡完善,存在異常流量或者畸形報文攻擊,會帶來對物聯(lián)網(wǎng)整網(wǎng)的DDoS等安全威脅,故在回傳網(wǎng)絡(luò)邊界需部署安全的防火墻實(shí)現(xiàn)對MQTT/CoAP/HttPS的物聯(lián)協(xié)議識別,流量異常識別,畸形報文防護(hù)等,對TLS/DTLS加密流量同樣具備防護(hù)能力。2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案價值主張與總體架構(gòu)?物聯(lián)協(xié)議加密保護(hù):支持物聯(lián)協(xié)議的安全加密,如CoAPoverDTLS、MQTToverTLS加密。同時支持全量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的加密保護(hù),如CAPWAP加密,MACsec、IPsec等。?SRv6智能路由技術(shù):企業(yè)自建廣域網(wǎng)絡(luò)的場景中,不同分支之間存在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),視頻業(yè)務(wù),以及物聯(lián)業(yè)務(wù)。其中物聯(lián)業(yè)務(wù)對丟包和時延較為敏感。若沒有很好的保障手段,業(yè)務(wù)體驗(yàn)較差,不實(shí)時的問題。而SRv6技術(shù)可以應(yīng)用在企業(yè)分支路由之間,基于物聯(lián)應(yīng)用APPID來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的分支到云的路由路徑和虛擬網(wǎng)絡(luò)。從而達(dá)到邊端數(shù)據(jù)與云之間無縫的互聯(lián)互通。聯(lián)接使能平臺聯(lián)接使能平臺層是整張物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)的“神經(jīng)中樞”,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理,安全管理,物聯(lián)管理三大基本功能。管理整張物聯(lián)感知網(wǎng),并提供開放的接口和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)給應(yīng)用。聯(lián)接使能平臺基于華為iMasterNCE、CampusInsight、HiSec、PKI、NCE-IOT等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)感知網(wǎng)的全網(wǎng)管理、控制、分析。
關(guān)鍵功能如下:?網(wǎng)絡(luò)管理:主要包括智能運(yùn)維、端網(wǎng)管理、網(wǎng)絡(luò)管理等幾大特性。其中智能運(yùn)維,面向海量的物聯(lián)終端業(yè)務(wù)故障,提供智能化的運(yùn)維工具,對業(yè)務(wù)故障進(jìn)行精準(zhǔn)定界定位(應(yīng)用問題/網(wǎng)絡(luò)問題/終端問題),包括網(wǎng)絡(luò)側(cè)還是終端側(cè)的故障定界,故障發(fā)生的端口定位。通過AI算法大數(shù)據(jù)分析對物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障感知與根因分析,自動修正,最終形成調(diào)優(yōu)閉環(huán)。力,實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元、邊緣網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、物聯(lián)終端進(jìn)行全網(wǎng)管理。包括設(shè)備資產(chǎn)信息以及拓?fù)?、?lián)接狀態(tài)的終端身份信息等,拓?fù)湫畔ňW(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)終端的聯(lián)接關(guān)系、聯(lián)接狀態(tài)(包括:位置、狀態(tài)、協(xié)議、流量、質(zhì)量)等。從而實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)的設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時掌握。網(wǎng)絡(luò)管理,主要實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端即插即用開局、業(yè)務(wù)隨行和按需調(diào)度的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)策略下發(fā),和運(yùn)維保障等功能,從而讓網(wǎng)絡(luò)管理更簡單。智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案價值主張與總體架構(gòu)?安全管理主要包括:HiSec安全態(tài)勢管理、終端證書管理、統(tǒng)一登錄三大特性。HiSec安全態(tài)勢管理:主要實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)安全威脅和異常網(wǎng)絡(luò)流量的分析與監(jiān)控,對威脅及時進(jìn)行干預(yù)或者阻斷隔離。從而保障整網(wǎng)的安全環(huán)境。終端證書管理:與網(wǎng)絡(luò)管理聯(lián)動主要實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)終端證書的發(fā)放、證書生命周期管理(發(fā)放、吊銷、過期等)等功能,是安全接入功能的后臺支撐系統(tǒng)。保障海量物聯(lián)終端的安全接入。統(tǒng)一登錄:為聯(lián)接使能平臺各組件之間提供統(tǒng)一登錄服務(wù)。?路由&規(guī)則引擎、&IOT設(shè)備管理主要功能包括:(1)邊緣網(wǎng)關(guān)管理(含IOTAgent)、物聯(lián)網(wǎng)終端的生命周期管理,包括設(shè)備注冊、實(shí)時監(jiān)控、分組管理、設(shè)備刪除。(2)支持設(shè)備影子數(shù)據(jù)管理與緩存機(jī)制,解決網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時,應(yīng)用仍可采集到最新的物聯(lián)設(shè)備數(shù)據(jù)。(3)支持設(shè)
OT設(shè)備實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。IOT&規(guī)則引擎:平臺可支持無碼化的編排策略或規(guī)則,在平臺側(cè)編排的策略可下發(fā)到邊緣網(wǎng)關(guān)執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)路由或者聯(lián)動。規(guī)則引擎,可以基于無碼化的編排更復(fù)雜的邏輯,對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和處理后,實(shí)現(xiàn)多設(shè)備聯(lián)動的復(fù)雜場景。物模型管理&插件管理:物模型即設(shè)備模板,平臺支持用戶自主定義一類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對象,并進(jìn)行生命周期管理。插件管理主要管理各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的驅(qū)動,平臺支持對邊緣網(wǎng)關(guān)接入的設(shè)備批量下發(fā)驅(qū)動,從而實(shí)現(xiàn)某一類型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的快速數(shù)據(jù)接入。應(yīng)用層聯(lián)接使能平臺具備開放的北向接口,供各類物聯(lián)應(yīng)用對接和調(diào)用。通過聯(lián)接使能平臺,應(yīng)用無需關(guān)心物聯(lián)終端怎么聯(lián)接,什么協(xié)議等,只需從聯(lián)接使能平臺獲取相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù),或者運(yùn)維所需的數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。終端也無需關(guān)心數(shù)據(jù)回傳到應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)怎么打通、如何建立握手等問題,只需接入邊緣物聯(lián)網(wǎng)關(guān),即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一跳入云與應(yīng)用互通。IOC是智能運(yùn)營中心,不僅管理著整網(wǎng)的業(yè)務(wù)態(tài)勢,也管理著整網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢與安全態(tài)勢,通過對接聯(lián)接使能平臺,即可獲取所有南向物聯(lián)網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、安全管理所需的數(shù)據(jù)和信息。2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)04更簡單更簡單,就是要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)設(shè)備“一插入網(wǎng)”的聯(lián)接方式,“一跳入云”的協(xié)議互通技術(shù),并能夠讓整張物聯(lián)感知網(wǎng)和物聯(lián)終端在IOC平臺上做到“一網(wǎng)可視”,以下就是關(guān)于這幾點(diǎn)能力的詳細(xì)關(guān)鍵技術(shù)方案描述。一插入網(wǎng)對于各類物聯(lián)終端來說,現(xiàn)有物理聯(lián)接方式和通信協(xié)議往往是多樣的,比如門禁終端采用RS485總線和韋根協(xié)RS485DIDO接口方式。希望通過IPIP化的接入方式,從而實(shí)現(xiàn)不同廠商的設(shè)備異構(gòu)組網(wǎng),彼此互通,實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)部署,智能管理運(yùn)營,和智能通信保障。物聯(lián)終端數(shù)量多,接口類型各異,網(wǎng)絡(luò)配置復(fù)雜。這里既需要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置,又要對物聯(lián)終端進(jìn)行入網(wǎng)配置,比如BA場景下,DDC數(shù)量眾多,布線復(fù)雜,且需現(xiàn)場逐個配置入網(wǎng),耗費(fèi)大量人力,而且一旦人為配置出錯,難以定位根因,整個過程耗時耗力。方案通過IP化,能夠?qū)崿F(xiàn)Wi-Fi6無線接入和PLC-IoT接入,減少40%以上線纜的布置。采用無感接入技術(shù)手段進(jìn)行自動引導(dǎo),免去繁雜的現(xiàn)場配置,完成各類終端自動入網(wǎng)。做到物聯(lián)終端設(shè)備一插入網(wǎng),就可以進(jìn)行業(yè)務(wù)通信。
IP化以智慧園區(qū)場景為例,子系統(tǒng)的大多采用非IP的數(shù)據(jù)線布線方式,這類的子系統(tǒng)基本都存在以下問題:?線多、升級/改造困難:比如下圖就是以暖通BA場景為例,幾百根非IP的RS485的線纜,容易錯接,發(fā)生故障時,排障極其困難,改造工程成本高。?封閉系統(tǒng),應(yīng)用集成困難:各個子網(wǎng)形成信息孤島,要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成需分別打通各個子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。?總線帶寬速率無法滿足新技術(shù)迭代需求:由于門禁閘機(jī)、消防兩張網(wǎng),采用RS485總線聯(lián)接方式,限制了帶寬速率,面對用戶體驗(yàn)提升方面新需求,比如消防網(wǎng)中,需要對消防警報點(diǎn)進(jìn)行視頻抓拍,回傳抓拍照片,傳統(tǒng)總線無法滿足照片和視頻上傳帶寬需求,也無法做到帶寬自動升級。所以需要實(shí)現(xiàn)新一代智能終端的數(shù)據(jù)采集和回傳網(wǎng)絡(luò)。智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)AS-ISTO-BEAS-ISTO-BE工作站園區(qū)網(wǎng)絡(luò)
工作站園區(qū)網(wǎng)絡(luò)
服務(wù)器ETH
ETH
AR502HAP PLC頭端網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)控制器RS485
DDC
PLCDDC
PLC尾端DDC控制器 控制器 控制器 控制器圖4-1BA場景IP化改造前后對比圖為解決這些問題,采用整網(wǎng)聯(lián)接IP化,實(shí)現(xiàn)不同連接方式網(wǎng)絡(luò)同構(gòu)化,融合一張網(wǎng),這樣帶來以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):?以IP化的物理連接方式進(jìn)行部署,比如Wi-Fi等技術(shù),從而簡化網(wǎng)絡(luò)部署。?實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)IP化,能夠做到簡化人工配置,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)設(shè)備即插即用。?為物聯(lián)協(xié)議的統(tǒng)一提供通信基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)物聯(lián)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。
以下華為推薦采用Wi-Fi、PLC、ETH/POE聯(lián)接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)IP化的改造。采用Wi-Fi6技術(shù)的無線化,和PLC-IoT技術(shù)的少線化改造,是因?yàn)槠洳季€和線路改造容易,組網(wǎng)靈活,因此較好實(shí)現(xiàn)快速建網(wǎng)。而POE技術(shù)很好解決了攝像頭類終端的網(wǎng)絡(luò)供電問題。以下分別是Wi-Fi6,PLC-IoT技術(shù)和PoE技術(shù)優(yōu)勢適合場景的分析:Wi-Fi6Wi-Fi6技術(shù)改造方案隨著Wi-Fi6無線技術(shù)的成熟和普及,其技術(shù)有以下優(yōu)勢:?對于改造/擴(kuò)容布線困難場景下,采用Wi-Fi6技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)單終端Mbps級以上大帶寬接入(如視頻)。?在新建網(wǎng)絡(luò)場景中,對于有彈性擴(kuò)容訴求的設(shè)備部署,采用無線方式更易擴(kuò)容。?可滿足物聯(lián)終端設(shè)備可移動的場景需求,比如會議室辦公終端,送餐或安保等機(jī)器人等。2.0適合于物聯(lián)終端高可靠,不斷線,低時延要求。比如,適合BA系統(tǒng)中關(guān)于設(shè)備控制類信令的傳輸可靠保障。適合于物聯(lián)終端高可靠,不斷線,低時延要求。比如,適合BA系統(tǒng)中關(guān)于設(shè)備控制類信令的傳輸可靠保障。OFDMA技術(shù)提升覆蓋和抗擾采用1024QAM調(diào)制技術(shù)采用1024QAM調(diào)制技術(shù)Wi-Fi6技術(shù)提供更高的帶寬能力描述滿足物聯(lián)終端傳輸帶寬需求,比如消防類業(yè)務(wù),對于IoT終端抓拍照片信息回傳,對比傳統(tǒng)弱電系統(tǒng),可以有效保障其傳輸帶寬滿足物聯(lián)網(wǎng)使用場景需求MU-MIMO,MU-MIMO,Beamforming保障物聯(lián)終端遠(yuǎn)距離傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)可靠性,如水利桿站等需要室外遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膱鼍皹I(yè)務(wù)。PreamblePuncturing和空分復(fù)用技術(shù) PreamblePuncturing和空分復(fù)用技術(shù)適合于物聯(lián)終端高密部署場景,比如資產(chǎn)類和環(huán)境監(jiān)測類等需要部署數(shù)量較多的IoT設(shè)備終端時。TWT節(jié)能機(jī)制 TWT節(jié)能機(jī)制適合于物聯(lián)終端對能耗要求物聯(lián)啞終端節(jié)能在高密環(huán)境下,允許更多數(shù)量的終端接入更強(qiáng)的信號定向覆蓋能力,帶寬增倍物聯(lián)啞終端節(jié)能在高密環(huán)境下,允許更多數(shù)量的終端接入更強(qiáng)的信號定向覆蓋能力,帶寬增倍提供更高帶寬利用率和低時延PLC-IoTPLC-IoT技術(shù)改造方案PLC-IOT是采用華為專利的高速電力線載波技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的PLC技術(shù),其能力具備:?帶寬大,強(qiáng)抗擾,高速可靠。?基于IPv6,支撐海量多種類型設(shè)備接入。?基于DTLS,實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全接入和加密通信。?支持即插即用,簡化設(shè)備上線流程,高效運(yùn)營。?簡化安裝部署,實(shí)現(xiàn)故障精準(zhǔn)定位。采用PLC-IoT技術(shù)的主要優(yōu)勢和建議應(yīng)用場景如下:?把已調(diào)制的高頻信號加載于電力線進(jìn)行信息傳輸。不需要重新架設(shè)通信網(wǎng)絡(luò),有電線就能通信。
?對于受地形影響,比如障礙物遮擋情況下Wi-Fi可能難以部署,PLC-IoT電力線通信質(zhì)量不會受到地形,障礙物等因素影響。?改造成本低,無需重新布線,施工周期短。對于原有網(wǎng)絡(luò)為強(qiáng)電線互聯(lián)(如電表、路燈等)或者弱電線互聯(lián)(如BA系統(tǒng)的暖通空調(diào)自控),可直接復(fù)用原有電力線或者RS485弱電線即可實(shí)現(xiàn)大帶寬的IP網(wǎng)絡(luò)通信,節(jié)省了重復(fù)布線成本。?1公PoEPoE技術(shù)PoE全稱PoweroverEthernet,是通過以太網(wǎng)銅纜供電的技術(shù)。PoE交換機(jī)可以幫助簡化施工,不用另外的電源布線,這讓它具有簡單便捷的優(yōu)勢。它的這種優(yōu)勢可以完美應(yīng)用于無線AP、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、智能終端等設(shè)備的接入網(wǎng)絡(luò)需求。無線覆蓋中的無線AP需要通電才能運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的監(jiān)控攝像頭需要供電才能工作,而PoE交換機(jī)就可以解決它們的供電問題,不用施工隊(duì)另外的挖道、布線,使得工程更加的簡單,也節(jié)約了時間。所以對于監(jiān)控攝像頭,智能物聯(lián)終端這一類設(shè)備,PoE
技術(shù)提供以下便利:?對于電源部署比較困難場景下,采用PoE技術(shù)很好解?采用60W功率的PoE++技術(shù)可實(shí)現(xiàn)200米的長距離供電,滿足遠(yuǎn)點(diǎn)監(jiān)控攝像頭的聯(lián)接需求。另外,相對于Wi-Fi和PLC,Ethernet針對大帶寬需求的場景,可提供穩(wěn)定的高帶寬輸出,這對于需要回傳高碼率視頻業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)可以保證較好的帶寬體驗(yàn)。智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)無感接入無感接入就是通過即插即用,無需人工配置的技術(shù)手段,解決傳統(tǒng)IOT終端聯(lián)網(wǎng)過程中,終端聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)配置繁雜,設(shè)備認(rèn)證過程復(fù)雜等問題,比如:?IOT終端配置難:對于WiFi接入的IoT終端,需逐個配置規(guī)劃的SSID和密碼,過程繁瑣,容易出現(xiàn)錯誤。另外,對于不支持人機(jī)界面的部分終端,需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)配置工具,開局效率低。?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置繁:當(dāng)前開局是在交換機(jī)上用命令行配置終端MAC方式進(jìn)行開局,如每新增終端,都需額外配置,配置靈活性較差。無感接入技術(shù)方案由于采用自動引導(dǎo)的技術(shù),只需要網(wǎng)絡(luò)通過iMasterNCE預(yù)置配置,比如SSID,從而省去終端的網(wǎng)絡(luò)配置;通過終端身份上報和NCE審核,省去終端側(cè)安全配置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中本地認(rèn)證的配置;從而實(shí)現(xiàn)終端觸網(wǎng)就可以上網(wǎng),實(shí)現(xiàn)即插即用,其過程可以分為以下幾個步驟:?自動引導(dǎo):設(shè)備無線網(wǎng)卡在掃描無線信號,或者有線端口插入網(wǎng)線時,網(wǎng)絡(luò)將終端自動引導(dǎo)并聯(lián)接上目標(biāo)網(wǎng)域,比如SSID域,這個過程省去人工配置終端上
網(wǎng)和密碼的操作,特別對于沒有人機(jī)交互界面的物聯(lián)終端,提供無感知的接入。?電子身份上報和識別/設(shè)備指紋識別:終端通過報文攜帶電子身份字段,并主動上報;網(wǎng)絡(luò)對于上報電子身份進(jìn)行解析,識別終端身份和類型,用作設(shè)備審核。對于不具備主動上報電子身份條件的終端,如啞終端或者未集成華為安全SDK的終端,網(wǎng)絡(luò)可采用通過解析終端發(fā)出報文的設(shè)備指紋特征的方式來識別終端。?網(wǎng)絡(luò)利用終端的電子身份規(guī)約/設(shè)備指紋信息作為認(rèn)證內(nèi)容,在iMasterNCE平臺上進(jìn)行終端準(zhǔn)入。另外,對于采用設(shè)備指紋識別的終端,可以增加采用人工審核的方式進(jìn)一步提高審核精準(zhǔn)度,這個過程在接入安全章節(jié)進(jìn)一步描述。電子身份規(guī)約:智簡物聯(lián)感知網(wǎng)提出一種定義物聯(lián)終端的電子身份規(guī)約,該規(guī)約包含設(shè)備廠家和版本號、產(chǎn)品名稱、終端類型、SN、標(biāo)識符、安全、加密等信息。終端廠家電子身份的規(guī)范,內(nèi)置在其固件中,當(dāng)終端聯(lián)網(wǎng)時,將電子身份規(guī)AS-ISAS-IS門禁控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置門禁控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置園區(qū)網(wǎng)WLANAC終端配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置設(shè)備Mac終端配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置設(shè)備Mac白名單終端上線,配置選擇SSID,配置密碼閘機(jī)Pad人臉識別Pad終端上線,配置選擇SSID,配置密碼4.3.身份審核4.3.身份審核管理員WLANAC園區(qū)網(wǎng)2.身份上報終端SDK網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能點(diǎn)平臺功能點(diǎn)AP交換機(jī)Wi-Fi1.自動引導(dǎo)ETH人臉識別Pad閘機(jī)PadTO-BE通行應(yīng)用2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)約的信息通過報文攜帶的方式上報,具體建議可以參考以下幾種報文攜帶上報:?LLDP報文,DHCP報文。?EAP報文,Radius報文。?MAC層鏈路協(xié)商報文,如802.11報文。自動引導(dǎo):本地開局即插即用過程中,有線/無線物聯(lián)設(shè)備通過自動發(fā)現(xiàn),基于電子身份規(guī)約,完成對終端識別和自動引導(dǎo)入網(wǎng),具體方式如下:?智簡聯(lián)接有線物聯(lián)終端設(shè)備,在有線終端上線后,通過設(shè)備發(fā)現(xiàn)協(xié)議(比如DHCP,LLDP等)中攜帶的電子身份規(guī)約,物聯(lián)終端響應(yīng)報文中也攜帶電子身份規(guī)約,設(shè)備對接后彼此完成物聯(lián)設(shè)備類型識別。?智簡聯(lián)接Wi-Fi物聯(lián)終端設(shè)備,在Wi-Fi終端上線后,通過在WLAN802.11幀中擴(kuò)展字段攜帶的電子身份規(guī)約物聯(lián)Wi-Fi終端響應(yīng)報文中也攜帶電子身份規(guī)約,設(shè)備對接后彼此完成物聯(lián)設(shè)備類型識別。?物聯(lián)PLC-IoT設(shè)備,在PLC-IoT終端上線后,通過
在入網(wǎng)消息的擴(kuò)展字段攜帶的電子身份規(guī)約,物聯(lián)PLC-IoT終端響應(yīng)報文中也攜帶電子身份規(guī)約,設(shè)備對接后彼此完成物聯(lián)設(shè)備類型識別。?物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)終端完成設(shè)備發(fā)現(xiàn),和終端身份識別后,根據(jù)各自的認(rèn)證策略,完成物聯(lián)設(shè)備的入網(wǎng)認(rèn)證。物聯(lián)終端識別:物聯(lián)終端識別是物聯(lián)感知網(wǎng)以及管理平臺在物聯(lián)終端上線后,對其設(shè)備身份,合法性,業(yè)務(wù)范圍等屬性的識別過程。其方法除了前文提到的電子身份上報方式外,對于尚未支持電子身份規(guī)約的終端,則可以采用設(shè)備指紋方式對終端身份進(jìn)行識別和合法性校驗(yàn),具體方式如下:?方式一:網(wǎng)絡(luò)通過對終端電子身份信息的分析,分析呈現(xiàn)出廠商信息,終端類型,SN,標(biāo)識符,身份合法性等,從而識別終端身份。?方式二:網(wǎng)絡(luò)獲取終端設(shè)備指紋信息,與其設(shè)備指AR物聯(lián)網(wǎng)關(guān)
物聯(lián)交換機(jī)
IOT插卡
物聯(lián)AP自動發(fā)現(xiàn) 3
自動發(fā)現(xiàn) 1
自動發(fā)現(xiàn) 2PLCBeacon LLP/DHP 80Beacon接口 SDK 模組 SDK PLC模組 SDK…圖4-3物聯(lián)終端自動引導(dǎo)示意圖智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)一跳入云IOT終端與云應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)互通、網(wǎng)絡(luò)直達(dá)。物聯(lián)數(shù)據(jù)互通,需要IOT終端與云遵守統(tǒng)一的“語言”,即統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)直達(dá),需要IOT終端與云之間具備最優(yōu)路徑。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通面臨的最大的挑戰(zhàn)是海量物聯(lián)終端存在著Modbus、BACnet、OPC-UA200多種協(xié)議,甚至各種物聯(lián)終端廠家基于這些協(xié)議中又?jǐn)U展了自己的協(xié)議字段,致使一個云上的應(yīng)用無法直接與各類物聯(lián)終端互通。而物聯(lián)終端的數(shù)據(jù)采&法解決異構(gòu)協(xié)議互通的問題,而僅統(tǒng)一控制和采集協(xié)議又控制所需的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和控制時延訴求?;趥鹘y(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)終端與云應(yīng)用互通,終端數(shù)據(jù)通常會經(jīng)過多次前置機(jī)或中間件轉(zhuǎn)換才能被云端應(yīng)用所調(diào)用,而經(jīng)過多級轉(zhuǎn)換,會導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真和控制時延增大。
如何“讓所有的設(shè)備都能說話,說普通話”?華為一跳入云技術(shù),是通過邊緣物聯(lián)網(wǎng)關(guān)并將各種異構(gòu)的物聯(lián)協(xié)議進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為云應(yīng)用可懂的語言,使得物聯(lián)終端接入邊緣物聯(lián)網(wǎng)關(guān)即可與云端應(yīng)用實(shí)現(xiàn)直接的數(shù)據(jù)互通,達(dá)到“一跳入云“的互通效果。如下圖所示:物聯(lián)終端接入到邊緣物聯(lián)網(wǎng)關(guān)仍然按照現(xiàn)場控制協(xié)議,這種現(xiàn)場控制協(xié)議可能通過RS485ETH或Wi-Fi等網(wǎng)絡(luò)接入。邊緣網(wǎng)關(guān)接入后將物聯(lián)協(xié)議與通信協(xié)議解耦,接入到IOTAgent,通過各類協(xié)議驅(qū)動插Biz,將現(xiàn)場控制協(xié)議轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的物模型數(shù)據(jù),IOTAgent將物模型數(shù)據(jù)按照MQTT/HTTPS的方式回傳到iMasterNCE聯(lián)接使能平臺,由平臺開放出標(biāo)準(zhǔn)的物模型給應(yīng)用調(diào)用。應(yīng)用控制終端,亦可通過平臺按照物模主站/第三方應(yīng)用系統(tǒng)云 聯(lián)接使能平臺管 回傳網(wǎng)絡(luò)華為 IOT華為 IOTAgent(物模型)系統(tǒng) Biz Biz ...現(xiàn)場控制協(xié)議ModBUS、邊端
:BACnet圖4-4異構(gòu)協(xié)議經(jīng)邊緣物聯(lián)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)物模型數(shù)據(jù)2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)5G承載傳統(tǒng)MPLS網(wǎng)絡(luò)協(xié)議繁多(LDP/RSVP-TE/GRE/逐臺設(shè)備配置,業(yè)務(wù)部署周期長,運(yùn)維效率低。為了實(shí)現(xiàn)任意聯(lián)接,網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議應(yīng)該盡量少,盡量簡單,這樣一方面可以減輕設(shè)備壓力,實(shí)現(xiàn)更多數(shù)量的聯(lián)接,另外一方面可以減少業(yè)務(wù)開通時的配置工作量,實(shí)現(xiàn)更快的聯(lián)接開通速度,最后還可以減少網(wǎng)絡(luò)故障時的定位工IP網(wǎng)絡(luò)解決SRv6實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)。SRv6是天然面向SDN技術(shù)設(shè)計的,具備segmentrouting的路徑編程能力,和iMasterNCE配合,可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活編程。SRv6廣域最優(yōu)路徑在物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)據(jù)回傳到云的路徑中,如回傳網(wǎng)絡(luò)是企業(yè)自建廣域網(wǎng)絡(luò),比如企業(yè)總部與多園區(qū)之間的互聯(lián),建立企業(yè)專網(wǎng)用于回傳物聯(lián)業(yè)務(wù),辦公業(yè)務(wù),視頻業(yè)務(wù)??刹捎肧Rv6技術(shù)來實(shí)現(xiàn)回傳。5G和云帶來海量的聯(lián)接,SRv6作為面向未來的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過協(xié)議簡化、端到端跨域協(xié)同、可編程的業(yè)務(wù)路
IP網(wǎng)絡(luò)解決方案中,控制器iMasterNCE負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌牟杉瓦€原,并通過BGP-LS、TWAMP等手段采集網(wǎng)絡(luò)帶寬、鏈路時延等信息。iMasterNCETelemetry實(shí)現(xiàn)采集信息的實(shí)時收集,并通過大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的還原和可視化。智IP網(wǎng)絡(luò)解決方案支持多因子算路,根據(jù)業(yè)務(wù)對時延、丟包、路徑親和屬性等條件,由iMasterNCE根據(jù)感知到的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息按需計算滿足業(yè)務(wù)SLA訴求的約束路徑。在業(yè)務(wù)路徑部署完成后,iMasterNCEiFIT、TWAMP、Y.1731等手段持續(xù)監(jiān)控業(yè)務(wù)質(zhì)量,當(dāng)業(yè)務(wù)質(zhì)量劣化時,會重新執(zhí)行最優(yōu)路徑計算過程,為用戶提供一張高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連接,保障業(yè)務(wù)體驗(yàn)永不受損。As-Is
MPLSIP城域
MPLSIP骨干 云
BGPT-LDPBGP-LULDPRSVP-TEIGPTo-Be
BGP/EVPNEVPN云EVPNBGP/EVPNEVPN云EVPNIGP/SRv6IP城域 IP骨干IGP/SRv6圖4-5SRv6實(shí)現(xiàn)廣域最優(yōu)路徑示意圖智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)一網(wǎng)可視當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)只在網(wǎng)絡(luò)管理平臺等專用工具上可見,IT人員才能使用,決策層無法直觀了解整體運(yùn)行情況,影響擴(kuò)容決策及對重大事項(xiàng)支撐,特別是網(wǎng)絡(luò)局部以及嚴(yán)重程度。因此,有必要打通回傳網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)之間的管理通道,用IOC平臺直觀呈現(xiàn)出回傳網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),包括帶寬利用率、終端數(shù)量、在線狀態(tài)等。物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模建設(shè)后,在可視化運(yùn)維上,帶來如下新問題和挑戰(zhàn):?缺少聯(lián)接整體視圖:物聯(lián)管理平臺維護(hù)業(yè)務(wù)狀態(tài),不顯示聯(lián)接。網(wǎng)絡(luò)平臺僅能看到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),不可見終端狀態(tài);終端拓?fù)湫枰止け砀窬S護(hù)。端到端依然靠人工串起來維護(hù),對網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容決策、重大事件保障支撐缺少直觀呈現(xiàn)。
?物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)不可見:物聯(lián)網(wǎng)多數(shù)子系統(tǒng)缺少網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)連接信息都在各子系統(tǒng)內(nèi)部,沒有拉通集中呈現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)處于黑盒狀態(tài)。iMasterNCE聯(lián)接使能平臺是一個面向物聯(lián)網(wǎng)的平臺,包括了網(wǎng)絡(luò)管理平臺組件、安全管理平臺組件、物聯(lián)管理平臺組件,其中:網(wǎng)絡(luò)管理平臺是華為面向園區(qū)解決方案的SDN控制器管理控制系統(tǒng),可以對園區(qū)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備進(jìn)行集中管控,支持網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)安全管理、用戶準(zhǔn)入管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析、告警和報表等功能,提供大數(shù)據(jù)分析的能力,同時提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口、支持與IOC對接。物聯(lián)管理平臺,對物聯(lián)終端和業(yè)務(wù)的集中管控平臺,支云平臺回傳網(wǎng)
園區(qū)網(wǎng)絡(luò)/廣域網(wǎng)絡(luò)ARPLCLSWPOE|ETHAPWi-FiPLC終端ETH終端Wi-Fi終端RS485|IO|RS232RS232-sensorRS485-sensorIO-sensor圖4-6可視化管理分層架構(gòu)圖2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)持對終端類型、運(yùn)行協(xié)議、IDMAC地址進(jìn)行登記管理,IOC或者應(yīng)用。IOC平臺則是各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的呈現(xiàn)平臺,一般在園區(qū)指揮中心,會采集園區(qū)的視頻監(jiān)控、樓宇、消防、通行等各業(yè)務(wù)針對全網(wǎng)連接狀態(tài)不可視及物聯(lián)網(wǎng)不可視的問題,打通以網(wǎng)絡(luò)管理平臺、安全管理平臺,以及物聯(lián)管理平臺網(wǎng)絡(luò)管理和可視化數(shù)據(jù)通道?;诰W(wǎng)絡(luò)(接入交換機(jī)、Wi-FiAP、邊緣網(wǎng)關(guān))對終端IOC。物聯(lián)ID/IOC。IOC通過標(biāo)準(zhǔn)接口對接聯(lián)接使能平臺,采集拓?fù)浜蜖顟B(tài)數(shù)據(jù),通過關(guān)聯(lián)計算,生成回傳網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)終端的拓?fù)浼瓣P(guān)聯(lián)關(guān)系,使IOC具備以下全網(wǎng)聯(lián)接及物聯(lián)終端感知和呈現(xiàn)能力:全網(wǎng)拓?fù)淇梢暬夯貍骶W(wǎng)&邊緣節(jié)點(diǎn)的拓?fù)湓贗OC上呈現(xiàn),能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)感知網(wǎng)拓?fù)?、物?lián)終端可視,并基于GIS位置的信息繪
制全網(wǎng)位置拓?fù)鋱D。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量可視化:?增加回傳網(wǎng)&邊緣節(jié)點(diǎn)的鏈路狀態(tài)(帶寬利用率、丟包、時延等)可呈現(xiàn)。?增加物聯(lián)感知網(wǎng)質(zhì)量可視化:包括PLC-IoT、ETH、Wi-Fi等網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接狀態(tài)(比如丟包、時延等)。告警可視化:?物聯(lián)終端上線、掉線狀態(tài)告警。?物聯(lián)終端接入異常位置告警。?終端告警可視化。終端狀態(tài)可視化:?終端流量可視,物聯(lián)終端從網(wǎng)關(guān)(交換機(jī)、AP等)哪個端口上接入,當(dāng)前和歷史流量帶寬多少可視可查。?終端協(xié)議類型可視,終端采用什么協(xié)議(Modbus、BACnet等)接入園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。?終端在線離線狀態(tài)可視,在線時長、歷史記錄可查、離線原因(主動、被動離線)。智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)更安全更安全,就是要用“安全接入”來解決物聯(lián)終端設(shè)備防仿冒問題,“安全通信”來解決物聯(lián)數(shù)據(jù)流被竊取,篡改和重放安全接入安全接入主要解決的是物聯(lián)終端接入網(wǎng)絡(luò)時防止仿冒或私接的問題。由于物聯(lián)終端數(shù)量多,可配置可操作性差,用戶對終端安全意識不足,從安全能力的角度,大體可以分為以下幾類終端:?A類終端是具備內(nèi)置人工配置認(rèn)證功能的智能終端,比如支持802.1x認(rèn)證功能的攝像頭。?B類終端是未具備認(rèn)證功能的智能終端,比如智能門禁,DDC類終端。?C類終端是啞終端,也無法具備認(rèn)證能力,比如聯(lián)網(wǎng)溫控器。如下圖AS-IS中現(xiàn)狀:?A類終端由于是具備802.1x功能的智能終端,用戶可以人工配置認(rèn)證方式,但由于用戶操作繁雜,終端數(shù)
量多,用戶安全意識不足,用戶往往就采用默認(rèn)口令或者弱口令方式,導(dǎo)致這類終端實(shí)際上很容易被入侵。?B終端,C類終端,由于都未支持802.1x等功能,只能依賴網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對其采用MAC認(rèn)證方式,而由于MAC很容易被獲得和仿冒,所以安全性較低。以上這些問題,為網(wǎng)絡(luò)黑客通過仿冒終端來入侵網(wǎng)絡(luò)帶來可乘之機(jī)。因此,在本白皮書提供一套接入安全方案,如TO-BE圖中所示:?ABSDK終端,方案推薦采用二次認(rèn)證的方法。相對于傳統(tǒng)容易被仿冒的MAC認(rèn)證來說,二次認(rèn)證在首次認(rèn)證階段采用MAC白名單或者電子身份規(guī)約校驗(yàn)設(shè)備合法性,獲得網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限,同時發(fā)放安全級別較高的證書。由終端通TO-BETO-BE物聯(lián)管理安全管理網(wǎng)絡(luò)管理AS-ISWLAN-ACA物聯(lián)管理安全管理網(wǎng)絡(luò)管理AS-ISWLAN-ACA類智能終端IOT平臺NGFW 攝像頭 C類啞終端打印機(jī)AC-IOT類智能終端PADMACDDC控制器WLAN-AC
NGFW
二次認(rèn)證設(shè)備指紋認(rèn)證攝像頭
DDC
打印機(jī)
門禁PAD二次證書認(rèn)證二次證書認(rèn)證
圖4-7物聯(lián)終端入網(wǎng)過程示意圖2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)1.1開局階段首次認(rèn)證(本地認(rèn)證)1.2園區(qū)網(wǎng)絡(luò)連通后,基于證書的二次認(rèn)證2網(wǎng)絡(luò)授權(quán)鏈路自動發(fā)現(xiàn):1.1開局階段首次認(rèn)證(本地認(rèn)證)1.2園區(qū)網(wǎng)絡(luò)連通后,基于證書的二次認(rèn)證2網(wǎng)絡(luò)授權(quán)鏈路自動發(fā)現(xiàn):基于電子身份認(rèn)證本地認(rèn)證:本地局域網(wǎng)放通園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起證書申請:,發(fā)起二次認(rèn)證入網(wǎng)認(rèn)證:證書:,可訪問IOT應(yīng)用圖4-8物聯(lián)終端入網(wǎng)過程示意圖過發(fā)起基于證書的二次認(rèn)證,獲得業(yè)務(wù)訪問權(quán)限。這種情況下,其他終端仿冒MAC或者電子身份信息,但是無法獲得已發(fā)放的安全認(rèn)證證書,無法仿冒終端。?對于C類終端中,不具備內(nèi)置安全SDK的終端,以及A類B類終端中部分設(shè)備廠商尚未適配及內(nèi)置安全SDK的類型,本方案提出了設(shè)備指紋識別的安全方案,用于彌補(bǔ)MAC認(rèn)證過程中安全性不足的問題。其方法就是通過提取終端流量的特征信息,識別終端類型、廠家、SN等信息,只有符合業(yè)務(wù)類型的終端才放通網(wǎng)絡(luò)權(quán)限。
終端認(rèn)證接入基本過程物聯(lián)終端在安全接入過程中,包含開局階段本地認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)放行后的二次認(rèn)證、和業(yè)務(wù)放行三個過程,具體步驟如上圖:開局首次認(rèn)證NGBA應(yīng)用開局階段首次認(rèn)證,包括鏈路自動發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)自動引導(dǎo)和首次認(rèn)證過程。網(wǎng)絡(luò)自動引導(dǎo)物聯(lián)終端入網(wǎng),并將終端上報電子身份發(fā)送到iMasterNCE平臺,iMasterNCE平臺對待認(rèn)證的物聯(lián)終端進(jìn)行審核。這個過程,可以增NGBA應(yīng)用應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)管理聯(lián)接使能平臺網(wǎng)絡(luò)管理
IOC物聯(lián)管理安全管理WLAN-AC物聯(lián)管理安全管理AP LSW ARWi-Fi終端ETH終端PLC終端 Wi-FiDDC、聯(lián)網(wǎng)溫控器等 BA機(jī)電控制器等 PLCDDC、冷熱水機(jī)組控制器等首次認(rèn)證,可訪問認(rèn)證服務(wù)器 二次認(rèn)證,業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)放通圖4-9物聯(lián)終端入網(wǎng)過程示意圖智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)加人工審核過程,將待審批終端列表身份(例如MAC、接入位置、廠商、產(chǎn)品名稱、終端類型、SN)在人機(jī)交互界面呈現(xiàn)進(jìn)行人工審核;平臺審核通過后下發(fā)網(wǎng)絡(luò)放通權(quán)限,完成首次認(rèn)證。二次認(rèn)證完成本地認(rèn)證的物聯(lián)終端,由于沒有訪問業(yè)務(wù)的權(quán)限,所以和物聯(lián)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間訪問是隔離的,這樣可以避免終端仿冒設(shè)備會對系統(tǒng)構(gòu)成安全威脅。物聯(lián)終端會向iMasterNCE申請二次入網(wǎng)所需的CA證書,iMasterNCE控制器基于首次認(rèn)證結(jié)果與PKI服務(wù)器交互,給物聯(lián)終端發(fā)放CA證書。網(wǎng)絡(luò)授權(quán)物聯(lián)終端發(fā)起基于CA證書的802.1x二次認(rèn)證,iMasterNCE校驗(yàn)證書合法性后,網(wǎng)絡(luò)放通業(yè)務(wù)訪問權(quán)限。其中物聯(lián)終端的入網(wǎng)策略,包括AP引導(dǎo)策略或者SSID引導(dǎo)策略,分配虛擬子網(wǎng),QoS策略等。對于上述認(rèn)證過程中,首次認(rèn)證通過,物聯(lián)終端可以向iMasterNCE申請二次入網(wǎng)所需的CA證書,但不能訪問IOT平臺和應(yīng)用。在二次認(rèn)證通過后,終端才具備訪問業(yè)務(wù)的權(quán)限,采用二次認(rèn)證帶來的好處如下:?物聯(lián)終端設(shè)備由于采用首次認(rèn)證+二次認(rèn)證過程,由于基于證書的802.1x方式安全性高,讓物聯(lián)終端更加難以被仿冒,杜絕被仿冒終端攻擊的問題。?二次認(rèn)證后,物聯(lián)終端根據(jù)子系統(tǒng)業(yè)務(wù)類型,重新引導(dǎo)進(jìn)入新的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò),各個業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)隔離,最大程度降低了子業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)被攻破后對整體網(wǎng)絡(luò)安全造成的威脅。設(shè)備指紋識別接入設(shè)備指紋識別技術(shù),就是采用對物聯(lián)終端的IP地址、MAC地址、設(shè)備類型、設(shè)備廠商、SN等組合信息,作為設(shè)備指紋信息,來實(shí)現(xiàn)終端身份識別。
采用設(shè)備指紋識別,和終端安全準(zhǔn)入的過程如下:?啞終端,比如聯(lián)網(wǎng)溫控器設(shè)備,由于無法安裝認(rèn)證客戶端,接入網(wǎng)絡(luò)后,首先由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行MAC認(rèn)證或者M(jìn)AC旁路認(rèn)證,獲得網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限。?認(rèn)證完成后,獲得網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限,交換機(jī)或者AP抓取通信中特定報文類型(DHCP/LLDP/HTTP/MDNS)上送iMasterNCE。?iMasterNCE控制器內(nèi)置終端識別引擎,該引擎具備設(shè)備指紋識別能力,能夠根據(jù)報文特征,分析識別終端類型,進(jìn)行終端審核,如審批不通過,中斷啞終端訪問業(yè)務(wù)。?為了進(jìn)一步確保終端識別正確率,可通過界面呈現(xiàn)的方式,給管理員手動審批,如審批不通過,則中斷啞終端訪問業(yè)務(wù)。3.引擎分析終端類型NGFWMAC審核2.抓取特定報文類型ETHETH設(shè)備指紋識別攝像頭打印機(jī)圖4-10設(shè)備指紋識別接入過程示意圖2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)安全通信安全通信是指解決數(shù)據(jù)傳輸過程中容易被竊聽導(dǎo)致信息泄露、數(shù)據(jù)被篡改、利用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行重放攻擊導(dǎo)致業(yè)務(wù)癱瘓等問題。為了解決這些問題,需要終端或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠識別并實(shí)現(xiàn)物聯(lián)協(xié)議安全,并對數(shù)據(jù)采用加密傳輸?shù)姆椒?。物?lián)終端的類型眾多,所使用的物聯(lián)協(xié)議各不相同,包括MQTT、CoAP、Modbus、OPC、HTTPS等,對于數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)闹С帜芰σ蚕嗖钶^大。下面分別展開說明:?物聯(lián)協(xié)議安全:指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠?qū)ξ锫?lián)協(xié)議流量進(jìn)行深度識別,主動發(fā)現(xiàn)并阻斷物聯(lián)協(xié)議中的異?;蚧喂魣笪?,確保物聯(lián)協(xié)議安全。?數(shù)據(jù)加密傳輸安全:對于物聯(lián)終端和IOT平臺/應(yīng)用均在本地局域網(wǎng)的場景,建議物聯(lián)協(xié)議流量基于TLS/DTLS等進(jìn)行端到端加密傳輸;對于物聯(lián)終端在本地局域網(wǎng),而IOT平臺/應(yīng)用在云端的場景,兩者之間的交互數(shù)據(jù)需要跨廣域網(wǎng)傳輸,建議在網(wǎng)絡(luò)邊界位置把數(shù)據(jù)流量經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)關(guān)或防火墻通過IPSecVPN隧道
加密傳輸。按照物聯(lián)終端與IOT平臺/應(yīng)用之間交互數(shù)據(jù)的處理方式不同,終端數(shù)據(jù)加密傳輸可分為4大類場景,如下:智能終端直接與IOT/應(yīng)用通信:智能物聯(lián)終端如人員通行場景中的PAD類門禁、閘機(jī)等,本身具備較強(qiáng)的計算能力(AI技術(shù)的人臉識別算法等),只要路由可達(dá),物聯(lián)終端的數(shù)據(jù)流量能夠IOT/應(yīng)用直接通信,不需要經(jīng)由邊緣物聯(lián)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后再轉(zhuǎn)發(fā)。其中,為了確保數(shù)據(jù)傳輸過程中不被竊取、篡改,或被利用進(jìn)行重放攻擊等,IOT/應(yīng)用之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量,將MQTToverTLS協(xié)議加密傳輸。其中,終端與IOT平臺/應(yīng)用建立TLS加密隧道所使用的PKI證書,即為終端在安全準(zhǔn)入階段所申請的證書。單一功能終端經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與平臺/DDC控制器等,難以/應(yīng)用直接納管,需要把數(shù)據(jù)先上送物聯(lián)網(wǎng)云沃土數(shù)字平臺
聯(lián)接使能平臺網(wǎng)絡(luò)管理 安全管理 物聯(lián)管理網(wǎng)絡(luò)管理安全管理物聯(lián)管理NGFW管管/廣域網(wǎng)絡(luò)安全控制安全控制NGFW邊 邊MQTToverTLS IOTAget LSW AP AR端終端/傳感
CoAPoverDTLSETHETH終端
Wi-Fi終端PLC終端Wi-Fi終端圖4-11單一功能終端經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與聯(lián)接使能平臺通信智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)/應(yīng)用。其中,物聯(lián)終端與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)通信CoAPover平臺/MQTToverTLS物聯(lián)終端與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)建立PKI證書,即為終端在安全準(zhǔn)入階段所申請的證書。傳感器類啞終端經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與IOT/應(yīng)用通信:傳感器器類啞終端如水利一體化桿站的水質(zhì)檢測儀、水位監(jiān)測儀、雨量監(jiān)測儀、液位檢測儀等,無法與云端的上層IOT/應(yīng)用直接通信,需要在物聯(lián)網(wǎng)關(guān)中進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化格式轉(zhuǎn)換后才能被上層應(yīng)用識別及處理。因傳感器類啞終端基本無計算能力,不支持?jǐn)?shù)據(jù)加密傳輸,所以與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)之間采用明文傳輸;物聯(lián)網(wǎng)關(guān)收到傳感器類啞終端的數(shù)據(jù)并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化格式轉(zhuǎn)換后,與上層IOT/應(yīng)用之間采用
MQTToverTLS協(xié)議加密傳輸。其中,物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與IOT平臺/應(yīng)用之間建立TLS加密隧道所使用的PKI證書,即為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)在安全準(zhǔn)入階段所申請的證書。同一站址的多個物聯(lián)終端跨廣域網(wǎng)與IOT/應(yīng)用通信:同一站址的多個物聯(lián)終端跨廣域網(wǎng)與IOT/應(yīng)用通信的場景較多,例如非現(xiàn)場治超場景中的治超站點(diǎn),會同時存在稱重主機(jī)、激光雷達(dá)、LED發(fā)布屏、監(jiān)控攝像頭等大量前端設(shè)備。這些前端設(shè)備的數(shù)據(jù)先送給交通處理主機(jī)進(jìn)行整合后再上送,以及NVR根據(jù)上層應(yīng)用的指令實(shí)時采集某些攝像頭的視頻流上送,經(jīng)由運(yùn)營商專線或無線網(wǎng)絡(luò),跨廣域網(wǎng)與云端的治超管理平臺/應(yīng)用通信,把本地采集的車輛信息、抓拍圖像和音視頻等數(shù)據(jù)整合后實(shí)時回傳,并把平臺側(cè)處理后下發(fā)的控制指令發(fā)回治超站點(diǎn)實(shí)時顯示。此類場景下物聯(lián)終端的數(shù)量和種類較多,交通處云沃土數(shù)字平臺
聯(lián)接使能平臺網(wǎng)絡(luò)管理 安全管理 物聯(lián)管理網(wǎng)絡(luò)管理安全管理物聯(lián)管理NGFW管管/廣域網(wǎng)絡(luò)安全控制安全控制NGFW邊 邊MQTToverTLS IOTAget AR LSW APARLSWAP端終端/傳感
RS485/IO傳感器類啞終端
ETH
水質(zhì)/水位/雨量/液位監(jiān)測等傳感器類啞終端水質(zhì)檢測 水位檢測 雨量檢測 液位檢測圖4-12傳感器類啞終端經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與聯(lián)接使能平臺通信2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)接使能平臺治超管理應(yīng)用理主機(jī)、NVR等終端難以實(shí)現(xiàn)分別與治超管理平臺的通信均采用加密傳輸,導(dǎo)致數(shù)據(jù)易被篡改而無法有效治理等問題。因此,對于同一站址的所有物聯(lián)終端,將采用如下方案:物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與云端IOT平臺/應(yīng)用所聯(lián)接使能平臺治超管理應(yīng)用
在區(qū)域的邊界防火墻NGFW建立IPSecVPN加密隧道,使交通處理主機(jī)、NVR等物聯(lián)終端的各種數(shù)據(jù)經(jīng)由IPSecVPN隧道加密傳輸,到達(dá)云端后由邊界防火墻NGFW在本地解密后上送給IOT平臺/應(yīng)用。云沃土數(shù)字平臺
連接/身份/告警…NGFWNGFW4G/5GIPSecVPN+國密…物聯(lián)網(wǎng)關(guān)邊物聯(lián)網(wǎng)關(guān)邊ETH5GETH5GLSW端LSW終端/傳感
…攝像頭13rdNVR攝像頭N交通處理主機(jī)稱重主機(jī)攝像頭13rdNVR攝像頭N交通處理主機(jī)稱重主機(jī)激光雷達(dá)LED發(fā)布屏信息采集主機(jī)地感線圈4-13同一站址的多個物聯(lián)終端跨廣域網(wǎng)與治超管理應(yīng)用通信智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案白皮書2.0智簡物聯(lián)感知網(wǎng)解決方案和關(guān)鍵技術(shù)安全管控物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)場景中,物聯(lián)終端數(shù)量龐大,種類眾多,大部分物聯(lián)終端的計算能力較弱,安全能力更加薄弱。通過終SDK解決了終端防仿冒和數(shù)據(jù)傳輸過程中被竊取或被篡改的問題,除此之外還存在物聯(lián)終端固件更新時或運(yùn)行時被植入惡意代碼導(dǎo)致被劫持或中毒、物聯(lián)終端被惡意威脅流量攻擊、被劫持后主動發(fā)送惡意攻擊流量,導(dǎo)致其他終端或業(yè)務(wù)系統(tǒng)工作異常甚至癱瘓的風(fēng)險。如果缺乏有效的安全管控技術(shù)方案,將難以快速定位導(dǎo)致業(yè)務(wù)故障的根源、無法判斷業(yè)務(wù)影響范圍,更難以快速響應(yīng)處置并恢復(fù)業(yè)務(wù)。舉例說明物聯(lián)網(wǎng)常見的安全威脅和業(yè)務(wù)故障現(xiàn)象:?物聯(lián)終端被劫持,執(zhí)行惡意控制指令或運(yùn)行惡意軟件,引發(fā)安全事故。例如,門禁系統(tǒng)被控制,入侵者輕易進(jìn)入并竊取昂貴資產(chǎn);攝像頭被劫持,無法實(shí)時監(jiān)控重點(diǎn)區(qū)域,導(dǎo)致事后難以排查并確認(rèn)入侵者身份等。?物聯(lián)終端運(yùn)行的物聯(lián)協(xié)議存在一些不足,導(dǎo)致被用來對業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行DDoS攻擊。例如,攻擊者利用CoAP協(xié)議漏洞,發(fā)送CoAP特定類型請求報文觸發(fā)大量終端對被攻擊的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行UDP反射放大攻擊,導(dǎo)致業(yè)務(wù)變慢或無法響應(yīng)。?物聯(lián)終端被仿冒/被劫持,通過終端做跳板進(jìn)行側(cè)向攻擊,突破其他區(qū)域的業(yè)務(wù)系統(tǒng),并進(jìn)行提權(quán),獲取個人或業(yè)務(wù)的機(jī)密數(shù)據(jù)進(jìn)行敲詐勒索,或攻擊控制系
統(tǒng)導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷等。華為針對物聯(lián)網(wǎng)場景專門設(shè)計的安全管控方案,能夠?qū)崿F(xiàn)如下幾大核心功能:?物聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢感知與實(shí)時處置:在物聯(lián)網(wǎng)中部署防火墻、沙箱、流量探針等,實(shí)時分析整網(wǎng)的物聯(lián)協(xié)議MQTT/CoAP等流量中的異?;蚧喂魣笪?、應(yīng)用層惡意威脅流量,并產(chǎn)生告警日志上送給安全態(tài)勢HiSecInsight,實(shí)現(xiàn)對整網(wǎng)的安全態(tài)勢實(shí)時感知;當(dāng)防火墻或沙箱檢測到物聯(lián)協(xié)議異常流量或惡意威脅流量后,自動清洗惡意流量,并上送告警日志HiSecInsight。HiSecInsight快速分析出惡意流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑和攻擊源,并與網(wǎng)絡(luò)控制器聯(lián)動,由網(wǎng)絡(luò)控制器對攻擊源接入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)指令,對惡意流量阻斷或?qū)K端隔離下線。?主動阻斷仿冒//中毒終端:安全態(tài)勢感知系HiSecInsight通過流量探針持續(xù)獲取所有終端的流量指紋特征,建立終端流量
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