可用的技术包括分析大量数据（大数据）以识别可利用的趋势、底层控制器代码的变化以及人工智能（AI）。.

施耐德电气工业副总裁马丁·瓦尔德评论道：“制造业在人工智能应用方面仍处于起步阶段。例如，在汽车保险等行业，已经广泛应用云端人工智能来分析来自不同供应商的历史数据。而在制造业，我们才刚刚起步。”尽管工业4.0和工业物联网（IIoT）能够为早期采用它们的制造商带来显著的竞争优势，但应用过程中也存在风险。安全问题是主要担忧之一。随着从本地传输到云端的数据量不断增加，人们有理由担心数据在传输过程中会被拦截或被黑客入侵。.

Omega 的工程经理 Thomas Dale 指出，与客户的交流引发了他们对不安全系统所带来的问题的思考。“为什么会有人窃取数据？是为了获得竞争优势？窃取知识产权？还是为了在系统中植入虚假数据？或者仅仅是为了入侵你的系统，从而进行其他损害你财务系统的活动？我们花了很多时间讨论安全问题。这是一个根本性的问题。”他说道。.

当数据存储在工厂车间时， 由于物理隔离以及存储在PLC和工业计算机中的数据相对难以访问，安全性并非主要问题。然而，随着讨论转向使用云计算，情况发生了变化。“一些个人和公司之所以犹豫不决，是因为他们对网络安全感到担忧，担心在使用云计算时如何确保接口安全。许多公司担心公司外部人员可以访问云端数据，”Festo的产品管理和市场经理Steve Sands说道。Molex欧洲分销企业客户经理Jeff Barnes也持相同观点，并解释道：“连接性越强，漏洞和遭受网络攻击的可能性就越大。”

制造业从业者并非孤例。普华永道2017年的一项研究显示，全球近62%的首席执行官担心网络威胁会影响公司的增长前景。要确保网络的真正安全，必须做到全面安全，从工厂车间到云端都应如此。沃尔德对此表示赞同，并指出施耐德电气会帮助客户在尝试将核心系统连接到基于互联网的计算资源之前，先确保这些核心系统的安全。.

传统的安全策略大多侧重于网络边缘，工业物联网网关集成了Festo等厂商提供的安全功能。这些网关提供的防火墙会分析传入和传出的数据包，以确保它们符合使用规则。可疑的数据包会被拦截。然而，工业系统必须具备强大的防御能力，因为工厂内无线技术的使用以及云计算资源的利用都会扩大整体攻击面。在物理工厂周围部署防火墙固然有所帮助，但它无法提供完全安全的解决方案。安全必须融入自动化系统的设计之中。.

“Molex的工业自动化解决方案旨在从最初的设计阶段就全面保障安全。这包括配备专门的安全团队和支持系统，以响应每位客户的产品和应用需求。我们还持续遵守领先的安全标准，例如IEC 62443，”Barnes说道。.

云计算的融合正在为制造业带来诸多变革。尽管企业对数据被拦截的可能性感到担忧是可以理解的，但云服务提供商已迅速开发出增强安全性而非削弱安全性的解决方案。工业制造商已经开始与他们合作。松下欧洲汽车和工业系统关键客户管理团队负责人Sara Ghaemi指出，除了与供应链合作伙伴合作，将安全功能集成到自身产品中之外，“我们还与其他大型公司合作，帮助我们的客户进行数据分析、云解决​​方案和网络安全方面的工作。”.

设备与云集成优势的一个典型例子是微软的 Azure Sphere，这是一个全面的物联网安全解决方案，它融合了微软在将自身系统（例如 Xbox）与云平台结合过程中积累的诸多经验。Azure Sphere 的核心是完整​​的嵌入式处理器供应链。每个使用该服务的设备都配备了信任根硬件，其中加载了用于识别设备身份的安全凭证。设备一旦连接，即可使用高安全性的标准协议向云端进行身份验证，并验证服务器的真实性。这意味着无需将加密数据从设备发送到云端。由于系统已集成到 Azure Sphere 基础架构中，因此它会自动处理固件更新，以确保不存在任何可能被黑客利用的已知漏洞。. 

Azure Sphere 提供了一种简便的方法来保护计算设备并提供定制化的检测功能。然而，与松下一样，许多领先的制造商都在与云提供商合作，以支持全面的安全保障。Festo 也使用 Azure Sphere 来支持设备与云的集成。Sands 解释说：“我们可以找到简便的方法，将‘物数据’放入预定义的仪表板中，以便在安全的云空间（例如 Microsoft Azure）中进行可视化，而且操作非常简便。”.

 沃尔德认为需要建立一种不同的联系。“我发现大多数客户都习惯于IT人员负责办公电脑系统，而控​​制人员则专注于工厂操作系统。IT人员通常缺乏制造业环境方面的经验，而控制人员对计算机系统，尤其是安全方面的知识也十分有限。未来，能够在市场上取得成功的公司，将是那些允许业务运营部门更多地参与IT工作，从而实现IT和运营人员真正协作的公司。如果这些公司想要推进工业4.0技术的发展，现在就需要制定一套综合战略。”.

尽管面临挑战，但提升安全性的动力可以成为推动工业4.0成功所需变革的催化剂。过去旨在保护特定节点的现有产品，如今越来越多地通过厂商间的合作，提供具有全面互操作性的综合解决方案。尽管企业和厂商都已开始着手解决这一需求，但仍需加强培训、教育和支持，以帮助运维人员掌握所需技能。随着这些问题的解决，行业将更有信心部署工业物联网（IIoT）技术，并从中获益。.

“通过将分布式控制架构与嵌入式安全功能相结合，工厂可以安全智能地移动到所需位置，从而实现动态实时处理。每个设备更高的智能水平通过将逻辑分布到各个设备，消除了对昂贵中央控制器的需求，”巴恩斯说道。最终，工业系统将能够提供实时控制和信息，从而在未来获得竞争优势。.

作者：Cliff Ortmeyer， Farnell全球技术营销主管