劉和平

四川中煙工業(yè)有限責任公司綿陽卷煙廠 四川綿陽 621000

1 煙草機械設(shè)備控制的常見問題

在技術(shù)的成熟下，煙草機械設(shè)備自動化程度得到了顯著提升，但是現(xiàn)有的自動化還集中在設(shè)備方面，尚未實現(xiàn)互通互聯(lián)，廠家無法及時獲取設(shè)備的參與，根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)來進行診斷、維護，在日常設(shè)備的維護、整修上，企業(yè)與廠家之間存在溝通鴻溝。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在其中，可以有效解決上述問題，滿足遠程監(jiān)控、維護的要求，不僅降低了企業(yè)的維護成本，也可以實現(xiàn)遠程團隊合作[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草機械設(shè)備中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的代表包括幾個：

傳感器技術(shù)：傳感器技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵，將各類模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；

RFID 標簽：RFID 標簽屬于傳感器技術(shù)的一種，融合了無線射頻技術(shù)、嵌入式技術(shù)，在物流管理、自動識別上，有廣泛應(yīng)用前景；

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)：這一技術(shù)集齊傳感器技術(shù)、計算機硬件、電子應(yīng)用、集成電路等技術(shù)于一體，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，具有嵌入式系統(tǒng)的智能終端產(chǎn)品無處不在，從人們周圍的MP3 到航空衛(wèi)星系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)正在改變?nèi)藗兊纳?，并推動工業(yè)生產(chǎn)和國防工業(yè)的發(fā)展。

相較于單一的物體，機械設(shè)備中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更加復雜，需要對傳感器數(shù)據(jù)進行融合，并考慮到設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)，為此，需要構(gòu)建描述層，負責發(fā)送設(shè)備的運行信息，信息內(nèi)容涵蓋至歷史信息、設(shè)備健康情況、與外圍設(shè)備的關(guān)系。描述層需要應(yīng)用大量傳感器，在用戶干預(yù)下來對傳感器信息進行判斷，這也是開展維護、診斷工作的前提，描述層中的信息既有大量內(nèi)部信息，也要將外部信息納入其中[2]。

描述完畢后，即可借助IOT 協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將設(shè)備信息發(fā)送至云端，與生產(chǎn)廠家共享，從物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)來看，煙草機械設(shè)備中的物聯(lián)網(wǎng)包括傳感器、自動化控制系統(tǒng)、外部設(shè)備、人工干預(yù)等組成，云端負責云儲存，配備專門的通信系統(tǒng)，由瀏覽器、APP、應(yīng)用程序共同組成接口。在軟件協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)上，主要應(yīng)用4G、WIFI，相較而言，4G 的維護費用相對較高，軟件協(xié)議優(yōu)先應(yīng)用JMS、AMQP 與REST/HTTP，上述協(xié)議是基于以太網(wǎng)作為基礎(chǔ)，具有很強的兼容性，可以滿足設(shè)備的運行要求。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了煙草機械設(shè)備的遠程診斷與維護，云端設(shè)置了監(jiān)控程序，廠家可以便利的查看到設(shè)備運行狀態(tài)、磨損情況，接受傳感器信號，如果出現(xiàn)異常，會及時給出預(yù)警，并結(jié)合相關(guān)的事件信息、報警信息、數(shù)據(jù)信息來進行診斷。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為信息的存儲、分享提供了便利，解決了遠程監(jiān)控與遠程維護的問題，大大降低了企業(yè)的成本。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了煙草機械設(shè)備的遠程診斷與維護，云端設(shè)置了監(jiān)控程序，廠家可以便利的查看到設(shè)備運行狀態(tài)、磨損情況，接受傳感器信號，如果出現(xiàn)異常，會及時給出預(yù)警，并結(jié)合相關(guān)的事件信息、報警信息、數(shù)據(jù)信息來進行診斷。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為信息的存儲、分享提供了便利，解決了遠程監(jiān)控與遠程維護的問題，大大降低了企業(yè)的成本。

就當前的應(yīng)用來看，煙草行業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合還處于初級發(fā)展階段，其中也存在不少技術(shù)障礙，如“RFID 識別率”的問題，關(guān)于RFID 識別標準，全球還沒有制定出統(tǒng)一的標準，盡管各國的標準差別不大，但是卻經(jīng)常無法實現(xiàn)兼容，加之當前我國RFID 技術(shù)的問題，也在一定程度上影響了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與煙草機械設(shè)備的結(jié)合。為此，在下一階段，需要基于現(xiàn)有的信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，構(gòu)建出符合我國實際情況的存儲系統(tǒng)，同時，煙草企業(yè)也要不斷革新技術(shù)應(yīng)用，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為發(fā)展媒介，做好精益管理、供應(yīng)鏈管理工作，構(gòu)建可控關(guān)鍵節(jié)點，提高服務(wù)水平，進一步深化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用[3]。

3 安全風險的控制

對設(shè)備進行云端控制，為設(shè)備的操作和服務(wù)提供了便利，但增加了設(shè)備的風險。因此，必須考慮系統(tǒng)安全設(shè)計。

對安全級別進行分類的主要考慮因素是設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)的操作功能之間的耦合程度，設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)之間的安全隔離機制，控制煙草機器和設(shè)備的能力，獲取設(shè)備數(shù)據(jù)的能力。物聯(lián)網(wǎng)安全級別分為五個級別。對于煙草機器設(shè)備的用戶，L1 級別是最危險的級別，容易受到非所有者控制導致數(shù)據(jù)泄漏，而對于煙草機器和設(shè)備的用戶，L5 級別是最安全的級別。設(shè)備只保留了連接第三方的能力，連接請求權(quán)在用戶手中，是最高安全等級[4]。

從以上的分類定義來看，提高安全級別與減少物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)正相關(guān)。目前煙草機械設(shè)備的IOT 能力的安全級別保證，煙草企業(yè)在招標等階段沒有統(tǒng)一的規(guī)范和規(guī)定，煙草設(shè)備制造商根據(jù)其工作環(huán)境在其設(shè)備上設(shè)置了某些開放能力。建議，煙草機械設(shè)備生產(chǎn)廠方擁有L4、L5 級別的決定權(quán)，設(shè)備制造商應(yīng)為煙草機器和設(shè)備提供L4 和L5 的安全保證。L3 級設(shè)備的交付由用戶和制造商決定。L1和L2 級別必須由機械用戶以及設(shè)備制造商共同實施。

4 結(jié)語

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在煙草機械設(shè)備中，能夠顯著解決設(shè)備維修、保養(yǎng)的問題，但是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也存在安全問題，不僅存在通信安全問題，還會引起數(shù)據(jù)安全、設(shè)備安全問題，針對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于煙草機械上存在的安全問題，提出了安全分級概念。