工业设备远程监控系统关键技术
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（3）应用层，通过各种设备与人进行交互。处理层由业务支 撑平台（中间件平台）、网络管理平台（例如M2M管理平台）、 信息处理平台、信息安全平台、服务支撑平台等组成，完成协同优 化处理、数据存储、数据清洗、数据分析、数据挖掘、以及提供面 向行业和大众用户的服务等功能，典型技术包括中间件技术、虚拟 技术、高可信技术，云计算服务模式、SOA系统架构方法等先进技 术和服务模式可被广泛采用。
（1）为客户提供更好的及时、准确、正确的设备维护服务； （2）减少客户设备的停机和故障，为客户赢取利益； （3）为客户带来更多的收益和更少的费用； （4）更快的维护响应速度，提高其客户的满意度； （5）准确快速的诊断设备故障，提供高效维修和正确的备件； （6）为客户提供专家级的服务和咨询，增强设备厂商的服务 技术水平； （7）提高设备厂商维护工程师的工作效率，降低人员成本； （8）减少现场维护，降低售后服务成本； （9）实现“预防式服务”，预先发现设备隐患，降低客户损失； （10）集中管理，统一服务和维修流程，提高服务质量，降低 管理成本。
ELECTRONICS WORLD・技术交流
工业设备远程监控系统关键技术
鞍山森远路桥股份有限公司 吴占军
“中国版工业4.0”勾画了中国制造业未来10年发展蓝图，互 联网和传统工业的融合将是中国制造新一轮发展的制高点，智能制 造将是中国制造未来的主攻方向。工业和信息化权威媒体在《2015 工业4.0发展趋势》报告指出，目前17.3%的工业设备已经具备了智 能化功能。对于地域分散，使用时不易管理，并且比较分散的不同 类型设备，机器状态仍局限于现场监视或控制，远程设备智能化的 要求非常迫切。服务处于价值的高端，而生产加工环节却处于低 端，生产所创造的价值约占整体价值的三分之一，而服务所创造的 价值约占三分之二。装备制造业转型升级，需要从传统“研发—制 造”向“研发—制造—服务”过程转变。这个变化过程除了设备的 远程监控、故障预警及设备远程故障诊断带来便利和售后成本降低 外，设备使用率、故障率、分项计量统计等大数据的分析报告更能 让客户体会到智能制造带来的惊喜。
应用层安全防护：限制可登录终端的网络地址范围，对登录服 务器的用户进行身份鉴别并控制用户对资源的访问。对用户登录/ 登出、连接超时、配置变更、时间变更等重要事件进行审计。及时 修复服务器操作系统、中间件平台、数据库平台、应用程序漏洞。 定期检测计算机病毒，并进行隔离或清除。制定切合实际的数据备 份策略，采用灾难恢复技术及相适应的存储介质进行备份。 3.2 虚拟化技术风险对策
随着互联网技术的发展，越来越多的企业希望能够对设备进行 远程诊断和维护，为了解决这些问题，做到对全球各区域的设备系 统的状态和故障及时实时监控和记录，同时随着工业4.0的到来， 采取一些信息化的技术手段来加强远程诊断和远程控制的能力。通 过云平台远程监控技术实现这一功能，随时了解已销售的设备运行 状态，所处位置等实时数据，一旦设备发生故障或者即将发生故 障，系统会以短信、微信、邮件等多种方式为用户或最终客户提供 相关的报警或预警，从而保障设备稳定运行及最大限度降低故障时 间。工业设备远程监控系统功能具体体现在以下几个方面：
一、工业设备远程监控系统架构
工业设备远程监控系统架构共分为三个层次：感知层、传输
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层及应用层，在各层之间，信息不是单向传递的，可有交互、控制 等，所传递的信息多种多样，包括在特定应用系统范围内能唯一标 识物品的识别码和物品的静态与动态信息。
（1）感知层，解决的是人类世界和物理世界的数据获取问 题，由各种传感器以及传感器网关构成。该层被认为主要是物品标 识和信息的智能采集，通过基本的传感器（例如RFID标签和读写 器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识 和传感器件组成）以及传感器组成的网络（例如RFID网络、无线 传感器网络、现场总线网络等）两大部分组成。该层的核心技术涉 及无线网络组网技术、现场总线控制技术等。
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电安全等措施；智能终端设备除防窃、防破坏、用电安全物理保护 装置外，还应配备安全模块保证原始数据不被篡改，修改终端配置 默认密码，密码长度不小于8位，复杂性要求为大小写字母+数字+ 特殊字符的组合，及时修复程序漏洞。
网络层安全防护。感知设备利用短距离无线通信网络传输数 据，需要采用标准的802.11i或者WAPI安全机制，并采用隐藏接入 点SSID、绑定IP/MAC地址等技术措施，防止DoS等攻击；采用无 线公网传输业务数据时，应采用VPN或APN服务，采用端到端的安 全密码算法，保障无线公网上传输数据的机密性、完整性；利用内 部网络传输数据时，进行网络安全接入认证、边界访问控制、信息 内容过滤等措施，实现边界安全控制。
（2）传输层也被称为网络层，主要完成接入和传输功能，是 进行信息交换、传递的数据通路，包括接入网与传输网两种。传输 网由公网与专网组成，典型传输网络包括电信网、广域网、互联 网、电力通信网、专用网。接入网包括光纤接入、无线接入、以 太网接入、卫星接入等各类接入方式，实现底层的传感器网络、 RFID网络的最后一公里的接入，典型的有线通信方式如以太网， 无线通信方式如GPRS和WiFi。
二、关键技术分析
（1）远程通信技术 按照通信方式可以将监控系统分为有线网络监控和无线通信 监控两种，有线传输方式主要以电力线载波和现场总线技术为主， 电力线载波（Power Line Carrier，PLC）技术的最大特点是不需要 重新架设网络线缆，只要利用现有的电网，就可以进行数据传输， 具有覆盖范围广，连接方便等突出优点。在现场总线方面，比较流 行的几种传输方式包括：RS485总线、LonWorks总线、Profibus总 线、Modbus总线、CAN总线等。无线通信技术很多，包括Zigbee、 WiFi、红外、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术以及GPRS、LoRA等 长距离无线通信技术，与传统的有线传输信道相比，无线具有传输
（1）为客户提供更好的及时、准确、正确的设备维护服务； （2）减少客户设备的停机和故障，为客户赢取利益； （3）为客户带来更多的收益和更少的费用； （4）更快的维护响应速度，提高其客户的满意度； （5）准确快速的诊断设备故障，提供高效维修和正确的备件； （6）为客户提供专家级的服务和咨询，增强设备厂商的服务 技术水平； （7）提高设备厂商维护工程师的工作效率，降低人员成本； （8）减少现场维护，降低售后服务成本； （9）实现“预防式服务”，预先发现设备隐患，降低客户损失； （10）集中管理，统一服务和维修流程，提高服务质量，降低 管理成本。
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工业设备远程监控系统关键技术
鞍山森远路桥股份有限公司 吴占军
“中国版工业4.0”勾画了中国制造业未来10年发展蓝图，互 联网和传统工业的融合将是中国制造新一轮发展的制高点，智能制 造将是中国制造未来的主攻方向。工业和信息化权威媒体在《2015 工业4.0发展趋势》报告指出，目前17.3%的工业设备已经具备了智 能化功能。对于地域分散，使用时不易管理，并且比较分散的不同 类型设备，机器状态仍局限于现场监视或控制，远程设备智能化的 要求非常迫切。服务处于价值的高端，而生产加工环节却处于低 端，生产所创造的价值约占整体价值的三分之一，而服务所创造的 价值约占三分之二。装备制造业转型升级，需要从传统“研发—制 造”向“研发—制造—服务”过程转变。这个变化过程除了设备的 远程监控、故障预警及设备远程故障诊断带来便利和售后成本降低 外，设备使用率、故障率、分项计量统计等大数据的分析报告更能 让客户体会到智能制造带来的惊喜。
应用层安全防护：限制可登录终端的网络地址范围，对登录服 务器的用户进行身份鉴别并控制用户对资源的访问。对用户登录/ 登出、连接超时、配置变更、时间变更等重要事件进行审计。及时 修复服务器操作系统、中间件平台、数据库平台、应用程序漏洞。 定期检测计算机病毒，并进行隔离或清除。制定切合实际的数据备 份策略，采用灾难恢复技术及相适应的存储介质进行备份。 3.2 虚拟化技术风险对策
随着互联网技术的发展，越来越多的企业希望能够对设备进行 远程诊断和维护，为了解决这些问题，做到对全球各区域的设备系 统的状态和故障及时实时监控和记录，同时随着工业4.0的到来， 采取一些信息化的技术手段来加强远程诊断和远程控制的能力。通 过云平台远程监控技术实现这一功能，随时了解已销售的设备运行 状态，所处位置等实时数据，一旦设备发生故障或者即将发生故 障，系统会以短信、微信、邮件等多种方式为用户或最终客户提供 相关的报警或预警，从而保障设备稳定运行及最大限度降低故障时 间。工业设备远程监控系统功能具体体现在以下几个方面：
一、工业设备远程监控系统架构
工业设备远程监控系统架构共分为三个层次：感知层、传输
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层及应用层，在各层之间，信息不是单向传递的，可有交互、控制 等，所传递的信息多种多样，包括在特定应用系统范围内能唯一标 识物品的识别码和物品的静态与动态信息。
（1）感知层，解决的是人类世界和物理世界的数据获取问 题，由各种传感器以及传感器网关构成。该层被认为主要是物品标 识和信息的智能采集，通过基本的传感器（例如RFID标签和读写 器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识 和传感器件组成）以及传感器组成的网络（例如RFID网络、无线 传感器网络、现场总线网络等）两大部分组成。该层的核心技术涉 及无线网络组网技术、现场总线控制技术等。
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电安全等措施；智能终端设备除防窃、防破坏、用电安全物理保护 装置外，还应配备安全模块保证原始数据不被篡改，修改终端配置 默认密码，密码长度不小于8位，复杂性要求为大小写字母+数字+ 特殊字符的组合，及时修复程序漏洞。
网络层安全防护。感知设备利用短距离无线通信网络传输数 据，需要采用标准的802.11i或者WAPI安全机制，并采用隐藏接入 点SSID、绑定IP/MAC地址等技术措施，防止DoS等攻击；采用无 线公网传输业务数据时，应采用VPN或APN服务，采用端到端的安 全密码算法，保障无线公网上传输数据的机密性、完整性；利用内 部网络传输数据时，进行网络安全接入认证、边界访问控制、信息 内容过滤等措施，实现边界安全控制。
（2）传输层也被称为网络层，主要完成接入和传输功能，是 进行信息交换、传递的数据通路，包括接入网与传输网两种。传输 网由公网与专网组成，典型传输网络包括电信网、广域网、互联 网、电力通信网、专用网。接入网包括光纤接入、无线接入、以 太网接入、卫星接入等各类接入方式，实现底层的传感器网络、 RFID网络的最后一公里的接入，典型的有线通信方式如以太网， 无线通信方式如GPRS和WiFi。
二、关键技术分析
（1）远程通信技术 按照通信方式可以将监控系统分为有线网络监控和无线通信 监控两种，有线传输方式主要以电力线载波和现场总线技术为主， 电力线载波（Power Line Carrier，PLC）技术的最大特点是不需要 重新架设网络线缆，只要利用现有的电网，就可以进行数据传输， 具有覆盖范围广，连接方便等突出优点。在现场总线方面，比较流 行的几种传输方式包括：RS485总线、LonWorks总线、Profibus总 线、Modbus总线、CAN总线等。无线通信技术很多，包括Zigbee、 WiFi、红外、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术以及GPRS、LoRA等 长距离无线通信技术，与传统的有线传输信道相比，无线具有传输