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什么是 IT/OT 融合?探索优势、挑战和未来创新

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当今各行各业都面临着前所未有的挑战,需要实时洞察、高效运营和强大的网络安全。IT/OT 融合,即 IT(信息技术)与 OT(运营技术)的整合,通过将数字系统与物理流程相结合,为满足这些需求提供了一个框架。这种变革性方法正在重塑制造业、能源和医疗保健等行业,推动数字化转型和运营弹性。

IT 和 OT 之间有什么区别?

要了解 IT/OT 融合,首先要认识到 IT 和 OT 传统上在组织中扮演的不同角色。IT 侧重于管理数字信息,而 OT 侧重于监控物理流程。尽管存在这些差异,但它们的融合对各行业保持竞争力和安全性越来越重要。

信息技术概述

信息技术包括管理组织数据流和存储的系统。这些系统包括软件应用程序、企业资源规划(ERP)系统和云基础设施,可实现无缝通信和决策。信息技术的主要任务是确保数据的可访问性、准确性和安全性。

加时赛概述

运行技术包括控制和监控工业机械和基础设施等物理运行的系统。运行技术依靠 SCADA 系统等硬件和软件实现无缝运行,确保流水线制造或公用事业管理等流程的效率。其重点在于实时响应能力和可靠性。

主要区别

IT 涉及数据驱动决策和网络安全,而 OT 则优先考虑运营连续性和物理系统优化。IT 保护数字网络,而 OT 则确保停机时间最短,并对工业流程进行实时控制。

为什么 IT/OT 融合现在如此重要?

随着各行各业经历数字化转型并面临日益严重的网络安全威胁,IT/OT 融合变得越来越重要。互联设备的兴起、实时数据要求以及对运营效率的需求推动了这一转变。

此外,针对关键基础设施的网络攻击日益频繁和复杂,突出表明迫切需要整合 IT 和 OT 系统,以提高复原力和安全性。

IT/OT 如何融合? 

IT 和 OT 的融合不仅仅是连接系统,而是要创建一个数据和流程能够无缝协作的基础设施。这种融合为数字世界和物理世界架起了桥梁,改变了各行各业的运营方式。通过将 IT 数据专业技术与 OT 操作控制相结合,企业可以实现更智能、更高效的系统。

  • 整合过程:IT/OT 融合将 SCADA 系统和云分析平台等不同技术整合为一个统一的结构。这种融合通常需要用新的通信标准和工具(如物联网设备)改造旧系统。
  • 通信协议:MQTT 和 OPC UA 等协议对于促进 IT 和 OT 系统之间的通信至关重要。这些协议可确保数据交换的一致性,实现机器与机器之间的无缝通信。
  • 实时数据流:融合系统可将 OT 生成的数据流导入 IT 系统,从而进行实时分析,优化运营。例如,预测性维护系统可以在潜在的机器故障发生之前识别出来,从而最大限度地减少代价高昂的停机时间。
  • 平台实例:边缘计算平台、云托管解决方案和物联网设备是实现 IT/OT 融合的关键工具。这些技术提高了工业流程的效率和可扩展性。

IT/OT 融合的优势

IT/OT 融合的主要优势:提高效率、降低成本、改善网络安全、实时决策和数字化转型

IT/OT 融合带来了广泛的好处,改变了各行各业的运营和安全。从提高效率到推动数字化转型,这些优势令人信服。下面,我们将探讨最显著的优势及其对现代组织的影响。

  • 提高运营效率:合并 IT 和 OT 可简化流程、改善资源分配并减少低效。实时数据洞察力使公司能够实施预测性维护,最大限度地减少意外故障,最大限度地提高生产率。
  • 降低成本:通过整合系统和尽量减少冗余,企业可以降低运营成本。人工任务的自动化也有助于节约成本,确保更有效地利用资源。
  • 提高网络安全性:融合使 OT 系统能够受益于 IT 先进的网络安全措施。这可以减少互联网络中的漏洞,防范勒索软件和网络钓鱼攻击等威胁。一项惊人的统计显示,关键基础设施组织中 75% 的网络威胁来自电子邮件,这突出表明了强大的 IT-OT 安全集成的重要性(资料来源:Osterman 报告)。
  • 实时决策:利用 IT/OT 融合技术的组织能够做出更快、更明智的决策。实时分析可提供可行的见解,帮助各行业优化绩效并积极应对挑战。
  • 推动数字化转型:IT/OT 融合在实现智能工厂、互联电网和其他创新方面发挥着关键作用。这些进步标志着各行各业正朝着更智能、更数据化的方向发展。

IT/OT 融合的 4 大挑战

四大集成挑战:网络安全风险、遗留系统、文化差异和数据孤岛

虽然 IT/OT 融合带来了变革性的好处,但在实现融合的道路上并非没有障碍。各组织面临着与技术、文化和安全相关的挑战,这些挑战可能会阻碍进展。要充分释放 IT/OT 融合的潜力,克服这些障碍至关重要。

  1. 网络安全风险:IT 和 OT 系统的集成增加了攻击面,使 OT 环境面临勒索软件等网络威胁。对 IT 系统的成功攻击很容易扩散到 OT 网络,扰乱运营并造成重大伤害。事实上,在过去 12 个月中,65% 到 80% 的关键基础设施组织都经历过与电子邮件相关的安全漏洞(资料来源:Osterman 报告)。  
  2. 传统系统:许多行业依赖于过时的、难以与现代 IT 技术集成的 OT 系统。升级或更换这些系统既费钱又费时,从而延误了 IT/OT 融合的采用。  
  3. 文化差异:IT 和 OT 团队通常有不同的工作重点、工作流程和专业知识。要弥合这种文化鸿沟,需要各部门之间的紧密合作和统一目标。  
  4. 数据孤岛:分散的数据系统阻碍了 IT 和 OT 之间无缝的数据共享,限制了实时分析的有效性。解决这一问题对于实现全面集成至关重要。 

合规影响

IT/OT 融合对合规性具有重大影响,尤其是随着各行业之间的相互联系日益紧密。满足合规要求可确保企业安全运营,同时避免受到处罚。下面,我们将探讨主要的合规挑战和最佳实践。

  • 法规要求:各组织面临着越来越大的压力,需要遵守涉及 IT 和 OT 环境的法规,确保互联系统的安全。

    这些框架强调风险评估、访问控制和事故响应,以有效保护融合环境。合规要求还受到地区性法规的影响,如欧洲的《通用数据保护条例》(GDPR)和北美的 NERC-CIP 标准,这些法规确保了关键基础设施的可靠性和安全性。SANS Institute 和 CISA 等行业协会也在指导企业实现 IT/OT 融合合规的最佳实践方面发挥着重要作用。
  • 最佳实践:为实现合规性,组织应采取积极主动的安全和审计方法。实施 "零信任 "架构对减少漏洞至关重要,可确保对 IT 和 OT 环境进行监控和分割。企业还应制定持续的培训计划,对员工进行合规要求和网络安全威胁方面的教育,弥合 IT 和 OT 团队之间的文化鸿沟。

    利用自动化合规管理平台等工具,可以简化对复杂监管框架的遵守,节省时间并降低处罚风险。此外,定期更新政策和技术对于应对新兴威胁和长期保持合规性至关重要。

IT/OT 融合使用案例

从制造业到医疗保健业,IT/OT 融合正在彻底改变多个行业的运营。通过整合系统,企业可以提高效率、改善安全性并加强决策。下面举例说明如何在关键行业应用融合技术。

关键基础设施

IT/OT 融合带来的实时监控增强了公用事业、交通系统和水资源管理的复原力。这确保了运营的连续性,保障了公共安全。

制造业

融合可优化供应链、改善质量控制并支持预测性维护。例如,支持物联网的机器可以提供预防设备故障的数据,从而减少停机时间。根据SANS 最近发布的《2024 年 ICS/OT 网络安全状况》报告,在融合的推动下,机器对机器通信的改进是工业 4.0 取得成功的关键驱动力。

能源与公用事业

由 IT/OT 集成驱动的智能电网可实现高效的能源分配和实时需求管理。这可减少能源浪费,支持可再生能源的采用。

医疗保健

通过实时数据分析和诊断,一体化医疗设备和系统可改善患者的治疗效果。融合还能提高运营效率,降低成本,改善医疗质量。此外,SANS 报告还强调了医疗保健领域的 IT/OT 整合如何显著减少关键操作过程中的系统停机时间。

新兴技术的影响

新兴技术正在推动 IT/OT 融合向前发展,实现更智能、更高效的系统。这些进步提供了新的功能,加强了数字和实体运营的融合。下面,我们将重点介绍影响 IT/OT 融合的六种最具影响力的技术。

物联网和 IIoT

Industrial 物联网(IIoT)将物理设备与 IT 系统连接起来,实现了实时数据共享和流程优化。这种连接有助于预测性维护和提高运行效率。

人工智能和机器学习

人工智能(AI)增强了异常检测和预测分析能力,使决策更加明智。机器学习算法可分析大量的 OT 数据,找出模式并优化性能。

边缘计算

在更靠近数据源的地方处理数据可以减少延迟,确保更快的响应时间。边缘计算在时间敏感型应用(如自动驾驶汽车)中尤为重要。

5G 连接

5G 网络具有低延迟和高带宽的特点,可促进 IT 和 OT 系统之间的无缝通信。这项技术对于依赖实时数据处理的行业至关重要。

区块链技术

区块链可确保 IT 和 OT 系统之间数据交换的安全,提供不可更改的交易记录。这增强了信任度,确保了数据完整性,尤其是在对合规性敏感的行业。

IT/OT 融合的未来

影响 IT/OT 融合的未来趋势:工业 4.0、网络安全创新、可持续发展目标和跨学科技能

IT/OT 融合必将在塑造全球工业的未来方面发挥关键作用。随着数字化转型的加速,IT 和 OT 融合的重要性将与日俱增。让我们来探讨一下定义未来融合的主要趋势和进展。

  • 工业 4.0: IT 与 OT 的融合是工业 4.0 的基石,推动了智能工厂、自动驾驶汽车和互联基础设施等创新。这些系统代表着一个智能化、数据驱动的运营新时代。
  • 网络安全创新:网络安全的进步,如人工智能驱动的威胁检测,将解决 IT/OT 整合带来的独特风险。这些创新将加强互联系统的安全性,减少漏洞。
  • 可持续发展目标:IT/OT 融合通过优化资源利用和减少浪费来支持可持续发展。实时数据洞察力可帮助各行业降低能耗和对环境的影响。
  • 跨学科技能:对熟练掌握 IT 和 OT 技能的专业人员的需求将会增加。各组织将需要能够管理融合系统的专家,以便在日益数字化的环境中保持竞争力。

通过融合开启未来

IT/OT 融合正在改变各行各业的运营方式,将数字和物理系统结合起来,以提高效率和安全性。虽然网络安全风险和遗留系统等挑战依然存在,但 IT/OT 融合带来的好处远远超过了障碍。通过拥抱这种融合,企业可以释放数字化转型的全部潜力,确保在互联世界中的竞争优势。 

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