張銀利

（金航數(shù)碼科技有限責(zé)任公司 陜西省西安市 710082）

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相較于民用互聯(lián)網(wǎng)以及軍用互聯(lián)網(wǎng)，其本身的定位和面向?qū)ο筇厥?，主要是?shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)備以及工業(yè)技術(shù)的全面化監(jiān)管，對(duì)于智能檢測(cè)系統(tǒng)，需要根據(jù)其需要完成的任務(wù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)，所以可以說(shuō)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能檢測(cè)技術(shù)要根據(jù)其面向?qū)ο笠约白饔迷瓌t，對(duì)各類系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)化的開(kāi)發(fā)，不過(guò)整體框架方面具有一定的相似性。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征

1.1 完整性特征

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用中，必須要具備完整性，體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是針對(duì)信息的取得、傳輸、處理、交互和存儲(chǔ)模塊的建設(shè)，其中任何一個(gè)模塊遺漏，都意味著該互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程無(wú)法保持穩(wěn)定，正是由于完整度不足，使得該系統(tǒng)出現(xiàn)了缺陷。另一個(gè)是針對(duì)運(yùn)行路徑規(guī)劃方面的完整性，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程，常用的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行框架如圖1 所示。

1.2 安全性特征

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由于其特殊性，但凡出現(xiàn)安全問(wèn)題，一方面很可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)停擺，無(wú)法根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的功能、運(yùn)行要求以及工作方法取得專業(yè)化的控制結(jié)果，另一方面很可能會(huì)導(dǎo)致其中出現(xiàn)的一些關(guān)鍵性信息遺漏問(wèn)題，尤其是對(duì)于一些重點(diǎn)企業(yè)，更需要全面防范出現(xiàn)安全缺陷[1]。比如針對(duì)某工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能檢測(cè)技術(shù)，其運(yùn)行原理是直接分析當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)是否存在隱蔽信道以及基于大數(shù)據(jù)的APT 攻擊，采取的安全檢測(cè)工作流程圖如圖2 所示。

1.3 管理性特征

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所開(kāi)發(fā)出的其他各類功能體系，必須要經(jīng)過(guò)全面化的管理，才可以使得管理結(jié)果具有更高的完成度和科學(xué)性，因此對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，必須要具備管理性特征。所謂的管理性特征是指，一方面由所有工作人員通過(guò)了解智能檢測(cè)技術(shù)原理，按照該項(xiàng)工作的操作方法以及原則完成管理工作。另一方面該技術(shù)體系要具備可升級(jí)性，根據(jù)當(dāng)前的工業(yè)系統(tǒng)發(fā)展運(yùn)行要求和工作需求加入功能。

2 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 信息收集系統(tǒng)

在信息收集系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，起到的作用是直接從當(dāng)前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系之內(nèi)直接獲得所有類型數(shù)據(jù)，而這類數(shù)據(jù)在后續(xù)的使用方法和使用原則上，則要借助專業(yè)工作協(xié)調(diào)機(jī)制得到數(shù)據(jù)。比如在具體的研究過(guò)程，本文以某類商品的智能檢查體系為對(duì)象，該系統(tǒng)的工作任務(wù)是針對(duì)商品的重量以及外形測(cè)量，之后研究該商品是否通過(guò)了驗(yàn)收制度，所需要加入的傳感器包括壓力傳感器和光電傳感器，這類傳感器所取得的信號(hào)之后，按照如圖3 的模式轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。

其中該傳感器的綜合精度為0.1%F·S，靈敏度參數(shù)為1.5±0.1mV/V，重復(fù)性的誤差正度參數(shù)為0.05%F·S，該系統(tǒng)要更好獲得高精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)，可以把傳感器的微弱毫伏信號(hào)放大，從而可被PLC 控制系統(tǒng)接收。

2.2 信息傳遞系統(tǒng)

信息傳遞系統(tǒng)使用過(guò)程，可根據(jù)當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系下已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的各類技術(shù)，實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的高速傳遞，比如使用已經(jīng)開(kāi)發(fā)的5G 通信技術(shù)，可直接實(shí)現(xiàn)所有信號(hào)的高準(zhǔn)確度、高速度以及大容量的傳輸，不過(guò)需要注意的是，需要根據(jù)新技術(shù)環(huán)境下的攻擊手段防范攻擊。

本文研究重點(diǎn)是針對(duì)信息傳遞過(guò)程中的隱蔽信道，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)包的傳遞中，如果某個(gè)信道未遭受攻擊，或者并非所謂的隱蔽信道，那么其報(bào)文系統(tǒng)的數(shù)字和使用的所有字母會(huì)呈現(xiàn)出線性相關(guān)狀態(tài)，那么這就為發(fā)掘和查找隱蔽信道帶來(lái)了方法上的幫助[2]。

圖1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行框架

圖2：信息安全系統(tǒng)運(yùn)行流程圖

圖3：傳感器系統(tǒng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換方案

圖4：智能檢測(cè)系統(tǒng)層級(jí)圖

2.3 信息分析系統(tǒng)

在信息的分析系統(tǒng)中，可根據(jù)智能檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行對(duì)象進(jìn)行分析，因?yàn)閷?duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的智能檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，作為一個(gè)覆蓋大范圍功能的系統(tǒng)，在內(nèi)容物數(shù)量上極大，針對(duì)不同的檢測(cè)項(xiàng)目所使用的標(biāo)準(zhǔn)不同、使用的方法不同以及所需要取得的數(shù)據(jù)不同，需要根據(jù)相對(duì)應(yīng)的原則和方法取得不同的結(jié)果。比如在研究過(guò)程中，以針對(duì)某類商品重量檢查為核心的智能分析系統(tǒng)，一種是將重量信息和外觀信息直接封裝成一個(gè)數(shù)據(jù)單元，該數(shù)據(jù)單元可按照系統(tǒng)內(nèi)所設(shè)置的模型進(jìn)行處理，另一種是直接對(duì)重量參數(shù)和外觀參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，本文認(rèn)為前項(xiàng)方法自然更具備科學(xué)性。在實(shí)際利用過(guò)程，要根據(jù)該商品的重量以及外觀參數(shù)進(jìn)行處理，建設(shè)的數(shù)學(xué)分析模型如下：

其中，Gi這代表著稱重重量，ρi為該商品不同等級(jí)下的密度，Vi為該商品的體積，那么要通過(guò)重量傳感器獲得相關(guān)參數(shù)，依托于光電傳感器，通過(guò)對(duì)拍攝結(jié)果的分析，該商品的體積可以計(jì)算，當(dāng)然如果是對(duì)于不規(guī)則的形狀，可以將其按照規(guī)則形狀的物品處理，比如某類堅(jiān)果類似于球體，則可看做是球體，而另一類堅(jiān)果類似于橢球體，在將其按照橢球體處理，通過(guò)測(cè)量最大直徑和最小直徑的方法核算體積，之后核算該被拍攝堅(jiān)果的密度，與不同品級(jí)的堅(jiān)果密度數(shù)值對(duì)比。

2.4 安全管理系統(tǒng)

管理系統(tǒng)的建設(shè)中，需要根據(jù)面向的安全管理工作對(duì)象科學(xué)設(shè)定，因?yàn)獒槍?duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系下的智能監(jiān)控系統(tǒng)，面向的管理工作對(duì)象不同以及所需要完成的安全管理工作項(xiàng)目不同，因此自然需要針對(duì)安全管理系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)性的建設(shè)。如在某工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，針對(duì)信息安全管理系統(tǒng)，其面向?qū)ο笫钱?dāng)前設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中是否存在安全隱患，那么針對(duì)其中的主要安全管理風(fēng)險(xiǎn)要素包括環(huán)境要素、人員操作要素以及工業(yè)設(shè)備的本身風(fēng)險(xiǎn)要素。

3 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 整體框架設(shè)計(jì)

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能檢測(cè)系統(tǒng)，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)整體框架的設(shè)計(jì)中，最終可以取得如圖4 所示的設(shè)計(jì)方案。

針對(duì)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)，要設(shè)置依托于不同功能要求和不同的設(shè)計(jì)方案要求的傳感器，比如在本文的研究過(guò)程中，就設(shè)置了重量傳感器和光電傳感器，之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝處理，直接以數(shù)據(jù)包形式在其中加入關(guān)鍵信息，并使用5G 通信技術(shù)傳遞。工業(yè)云平臺(tái)作用是解封數(shù)據(jù)包，并對(duì)這類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)于所謂的機(jī)器學(xué)習(xí)，可以根據(jù)某批次材料的問(wèn)題出現(xiàn)幾率確定今后的重點(diǎn)檢查項(xiàng)目。如針對(duì)某批次的堅(jiān)果檢查，發(fā)現(xiàn)主要的問(wèn)題在于色澤方面，而并非密度以及重量方面的問(wèn)題，那么在今后的檢查過(guò)程，需要著重強(qiáng)化對(duì)光電傳感器的資源投入，讓該系統(tǒng)可處于連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。在得到了所有信息之后，直接把已經(jīng)取得的分析結(jié)果通過(guò)人機(jī)交互模式傳遞給工作人員，讓其分析某批次商品，甚至于整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是否出現(xiàn)了極其嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題或者安全風(fēng)險(xiǎn)[3]。

3.2 運(yùn)行流程設(shè)計(jì)

運(yùn)行流傳的設(shè)計(jì)中，首先是針對(duì)基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的獲得，當(dāng)然該過(guò)程要根據(jù)整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所完成的工作任務(wù)、取得的工作表現(xiàn)以及各類工業(yè)設(shè)施的運(yùn)行參數(shù)整合，其次是實(shí)現(xiàn)針對(duì)所有數(shù)據(jù)的高效傳遞，在當(dāng)前的工作中，5G 通信技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)充分發(fā)揮其重要作用，那么就需要針對(duì)整個(gè)流程的運(yùn)行過(guò)程和設(shè)計(jì)過(guò)程，充分研究各類信息的處理規(guī)范，對(duì)于遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳遞，還需要確保各類信息的傳遞精準(zhǔn)度。最后是實(shí)現(xiàn)各類信息的傳遞和存儲(chǔ)，傳遞過(guò)程中通過(guò)人機(jī)交互界面，直接展示針對(duì)某類管理對(duì)象和管理方法能否真正發(fā)揮其應(yīng)有作用，針對(duì)存儲(chǔ)過(guò)程直接借助數(shù)據(jù)庫(kù)完成任務(wù)。

3.3 功能模塊加入

功能模塊加入工作中，要分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用過(guò)程中，是否需要根據(jù)該系統(tǒng)的工作要求和運(yùn)行方法，對(duì)所有功能進(jìn)行適當(dāng)修正，當(dāng)此時(shí)針對(duì)主要功能模塊的加入方法和交流，需要根據(jù)現(xiàn)有工作方案構(gòu)造。在功能模塊的分析過(guò)程，要根據(jù)該系統(tǒng)的側(cè)重點(diǎn)和運(yùn)行要點(diǎn)在其中進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲谩１热缛绻诚到y(tǒng)著重于所有設(shè)備運(yùn)行安全性的檢查，那么主要的功能模塊就是安全檢測(cè)系統(tǒng)以及相關(guān)的傳感器，如果某系統(tǒng)側(cè)重于商品質(zhì)量的檢查，那么針對(duì)重量傳感器、光電傳感器、傳送帶速度傳感器等就成為了裝配重點(diǎn)。

3.4 信息處理設(shè)計(jì)

信息處理設(shè)計(jì)過(guò)程要根據(jù)已經(jīng)構(gòu)的技術(shù)方案進(jìn)行配置，比如針對(duì)上文中提及的某類型商品重量傳感器體系，就需要實(shí)現(xiàn)針對(duì)重量信息和光電信息的封裝，之后按照數(shù)據(jù)單元封裝之后的體系對(duì)這類信息進(jìn)行后期處理，所以可以說(shuō)，在所有信息的處理過(guò)程，主要是根據(jù)該系統(tǒng)的運(yùn)行方案和協(xié)調(diào)機(jī)制取得相關(guān)的參數(shù)，并且對(duì)這類參數(shù)的后期工作表現(xiàn)進(jìn)行適當(dāng)化的協(xié)調(diào)。

4 結(jié)論

綜上所述，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要的設(shè)計(jì)對(duì)象包括管理方法、管理機(jī)制以及其他的各類功能模塊。各類功能模塊的構(gòu)造過(guò)程中，都需要實(shí)現(xiàn)針對(duì)信息交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、信息處理信號(hào)的設(shè)計(jì)、功能模塊的科學(xué)投入等多項(xiàng)工作，從而使得該系統(tǒng)可處于安全運(yùn)行狀態(tài)。