本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，具體涉及一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)設(shè)備、傳感器和系統(tǒng)被連接到互聯(lián)網(wǎng)，這給工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)plc的安全性帶來(lái)威脅風(fēng)險(xiǎn)，由于涉及大量工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及傳感器，數(shù)據(jù)通常以實(shí)時(shí)流的形式生成，并需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和處理，這要求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc系統(tǒng)具備強(qiáng)大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力；

2、現(xiàn)有技術(shù)中通常采用邊緣計(jì)算提高工業(yè)網(wǎng)關(guān)處理能力結(jié)合的方式。邊緣計(jì)算可以在設(shè)備附近進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，減少數(shù)據(jù)傳輸延遲；這種方式可以幫助實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程并做出實(shí)時(shí)決策，然而由于邊緣計(jì)算和工業(yè)plc和網(wǎng)關(guān)所處理的數(shù)據(jù)時(shí)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致通迅效果差，從而使得邊緣計(jì)算的安全防護(hù)存在較多漏洞；因此，如何提高工業(yè)plc與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算處理的適應(yīng)性和安全性，是目前有待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，包括：

3、獲取工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)plc現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)設(shè)備信息和對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并獲取每個(gè)工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)產(chǎn)出量；

4、獲取每個(gè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的敏感度要求，根據(jù)所述敏感度要求將數(shù)據(jù)產(chǎn)出量中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)劃分為高敏數(shù)據(jù)和常規(guī)數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)所述工業(yè)設(shè)備信息獲取每個(gè)工業(yè)設(shè)備對(duì)應(yīng)的邊緣設(shè)備，根據(jù)所述敏感度要求和所述數(shù)據(jù)產(chǎn)出量將生產(chǎn)數(shù)據(jù)分配給邊緣設(shè)備進(jìn)行處理；

6、獲取邊緣設(shè)備的處理任務(wù)，并對(duì)每個(gè)邊緣設(shè)備的處理任務(wù)進(jìn)行分配，以確定邊緣設(shè)備的負(fù)載均衡；

7、根據(jù)邊緣設(shè)備的負(fù)載均衡對(duì)邊緣設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果和邊緣設(shè)備流量定制邊緣設(shè)備的安全策略。

8、進(jìn)一步的，根據(jù)所述敏感度要求和所述數(shù)據(jù)產(chǎn)出量將生產(chǎn)數(shù)據(jù)分配給邊緣設(shè)備進(jìn)行處理，具體為：

9、分別獲取所述數(shù)據(jù)產(chǎn)出量中高敏數(shù)據(jù)的占比和常規(guī)數(shù)據(jù)的占比；

10、將高敏數(shù)據(jù)的占比和常規(guī)數(shù)據(jù)的占比進(jìn)行比較，將占比較大的數(shù)據(jù)分配給邊緣設(shè)備進(jìn)行處理。

11、進(jìn)一步的，將高敏數(shù)據(jù)的占比和常規(guī)數(shù)據(jù)的占比進(jìn)行比較，還包括：將占比較小的數(shù)據(jù)分配至云端進(jìn)行處理。

12、進(jìn)一步的，獲取邊緣設(shè)備的處理任務(wù)，并對(duì)邊緣設(shè)備的處理任務(wù)進(jìn)行分配，包括：

13、將所有邊緣設(shè)備的處理數(shù)據(jù)請(qǐng)求作為其處理任務(wù)；

14、計(jì)算每個(gè)邊緣設(shè)備的處理能力等級(jí)，根據(jù)每個(gè)邊緣設(shè)備的處理能力等級(jí)進(jìn)行處理任務(wù)分配。

15、進(jìn)一步的，計(jì)算每個(gè)邊緣設(shè)備的處理能力等級(jí)，根據(jù)每個(gè)邊緣設(shè)備的處理能力等級(jí)進(jìn)行處理任務(wù)分配之后，還包括：

16、獲取每個(gè)邊緣設(shè)備分配到的處理任務(wù)中低時(shí)延數(shù)據(jù)的數(shù)量；

17、根據(jù)每個(gè)邊緣設(shè)備分配到的處理任務(wù)中低時(shí)延數(shù)據(jù)的占比判斷該邊緣設(shè)備是否超出處理能力；

18、當(dāng)邊緣設(shè)備超出處理能力時(shí)，獲取邊緣設(shè)備分配到的待處理任務(wù)中每個(gè)低時(shí)延數(shù)據(jù)的時(shí)延等級(jí)；

19、將時(shí)延等級(jí)高于第一時(shí)延等級(jí)閾值的低時(shí)延數(shù)據(jù)分配至云端進(jìn)行處理；將時(shí)延等級(jí)低于第一時(shí)延等級(jí)的低時(shí)延數(shù)據(jù)分配至該邊緣設(shè)備中進(jìn)行處理。

20、進(jìn)一步的，當(dāng)邊緣設(shè)備超出處理能力時(shí)，還包括：

21、獲取邊緣設(shè)備分配到的待處理任務(wù)中每個(gè)高時(shí)延數(shù)據(jù)的時(shí)延等級(jí)；

22、將時(shí)延等級(jí)高于第二時(shí)延等級(jí)閾值的高時(shí)延數(shù)據(jù)分配至云端進(jìn)行處理；

23、將時(shí)延等級(jí)低于第二時(shí)延等級(jí)閾值的高時(shí)延數(shù)據(jù)和所有低時(shí)延數(shù)據(jù)分配至該邊緣設(shè)備進(jìn)行處理。

24、進(jìn)一步的，獲取邊緣設(shè)備分配到的待處理任務(wù)中每個(gè)低時(shí)延數(shù)據(jù)的時(shí)延等級(jí)的方法為：

25、

26、其中，l為低時(shí)延數(shù)據(jù)的時(shí)延等級(jí)，α1為數(shù)據(jù)生成頻率對(duì)應(yīng)的權(quán)重，q1為數(shù)據(jù)生成頻率，α2為數(shù)據(jù)對(duì)工業(yè)設(shè)備的影響程度對(duì)應(yīng)的權(quán)重，q2為數(shù)據(jù)對(duì)工業(yè)設(shè)備的影響程度，α3為數(shù)據(jù)的安全程度對(duì)應(yīng)的權(quán)重，q3為數(shù)據(jù)的安全程度，α4為數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)延性要求對(duì)應(yīng)的權(quán)重，q4為數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)延性要求，exp表示指數(shù)函數(shù)，q5為當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)延遲，q50為數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)延遲閾值，k1為第一常數(shù)，k2為第二常數(shù)，[]為取整符號(hào)。

27、進(jìn)一步的，對(duì)每個(gè)邊緣設(shè)備的待處理任務(wù)進(jìn)行分配之后，還包括：

28、獲取邊緣設(shè)備中各個(gè)待處理任務(wù)的哈希值，并獲取邊緣設(shè)備中已處理任務(wù)的哈希值；當(dāng)邊緣設(shè)備中存在待處理任務(wù)的哈希值與已處理任務(wù)的哈希值相同時(shí)，將已處理任務(wù)的結(jié)果作為該待處理任務(wù)的處理結(jié)果。

29、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明首先通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及工業(yè)設(shè)備信息確定出各自工業(yè)設(shè)備對(duì)應(yīng)的邊緣設(shè)備，從而便于后續(xù)方便快捷的獲取工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)產(chǎn)出量；通過(guò)每個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)延要求劃分高敏數(shù)據(jù)和常規(guī)數(shù)據(jù)，從而將數(shù)據(jù)的處理方式分別劃分至邊緣設(shè)備和云端，提高邊緣計(jì)算的精度和適應(yīng)性，進(jìn)而根據(jù)對(duì)邊緣設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果和邊緣設(shè)備負(fù)載制定邊緣設(shè)備的安全策略并實(shí)施，選擇與邊緣設(shè)備情況相對(duì)應(yīng)的安全防護(hù)策略來(lái)保護(hù)邊緣計(jì)算，提高了邊緣計(jì)算的安全防護(hù)性能。

技術(shù)特征：

1.一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，其特征在于：根據(jù)所述敏感度要求和所述數(shù)據(jù)產(chǎn)出量將生產(chǎn)數(shù)據(jù)分配給邊緣設(shè)備進(jìn)行處理，具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，其特征在于：將高敏數(shù)據(jù)的占比和常規(guī)數(shù)據(jù)的占比進(jìn)行比較，還包括：將占比較小的數(shù)據(jù)分配至云端進(jìn)行處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，其特征在于：獲取邊緣設(shè)備的處理任務(wù)，并對(duì)邊緣設(shè)備的處理任務(wù)進(jìn)行分配，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，其特征在于：計(jì)算每個(gè)邊緣設(shè)備的處理能力等級(jí)，根據(jù)每個(gè)邊緣設(shè)備的處理能力等級(jí)進(jìn)行處理任務(wù)分配之后，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，其特征在于：當(dāng)邊緣設(shè)備超出處理能力時(shí)，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，其特征在于：獲取邊緣設(shè)備分配到的待處理任務(wù)中每個(gè)低時(shí)延數(shù)據(jù)的時(shí)延等級(jí)的方法為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的plc網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法，其特征在于：對(duì)每個(gè)邊緣設(shè)備的待處理任務(wù)進(jìn)行分配之后，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的PLC網(wǎng)絡(luò)控制安全管理方法。獲取工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)PLC現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)設(shè)備信息和對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并獲取每個(gè)工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)產(chǎn)出量；根據(jù)敏感度要求將數(shù)據(jù)產(chǎn)出量中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)劃分為高敏數(shù)據(jù)和常規(guī)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述工業(yè)設(shè)備信息獲取每個(gè)工業(yè)設(shè)備對(duì)應(yīng)的邊緣設(shè)備，根據(jù)所述敏感度要求和所述數(shù)據(jù)產(chǎn)出量將生產(chǎn)數(shù)據(jù)分配給邊緣設(shè)備進(jìn)行處理；獲取邊緣設(shè)備的處理任務(wù)，并對(duì)每個(gè)邊緣設(shè)備的處理任務(wù)進(jìn)行分配，以確定邊緣設(shè)備的負(fù)載均衡；對(duì)邊緣設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果和邊緣設(shè)備流量定制邊緣設(shè)備的安全策略。

技術(shù)研發(fā)人員：黃衛(wèi)庭,陳義明,王穎,楊誠(chéng),鐘造勝,陳澤濠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9