智能設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)控制與主動防控系統(tǒng)搭建研究

謝世平

摘要：目前全球已經(jīng)處于新一輪科技和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的疊加期，新技術(shù)已成為引領(lǐng)創(chuàng)新和驅(qū)動轉(zhuǎn)型的重要力量，以人工智能和互聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)為核心的第四次產(chǎn)業(yè)革命，將推動人類社會邁向新的智能時代。以安全管理和風(fēng)險(xiǎn)控制的主動安全防控系統(tǒng)平臺建設(shè)應(yīng)用，將變得越來越重要。

關(guān)鍵詞：智能設(shè)備;風(fēng)險(xiǎn)控制;主動防控系統(tǒng)

引言

智能設(shè)備是一種高度自動化和機(jī)電一體化的設(shè)備，美國在人工智能，物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)方面起步比較早，特別是安全控制體系方面，美國處于領(lǐng)先地位。早在2010年時，格力電器生產(chǎn)的智能除濕器的產(chǎn)品在在美國出現(xiàn)故障的情況，甚至還會出現(xiàn)爆炸、火災(zāi)等現(xiàn)象。經(jīng)檢測，顯示這款除濕器確實(shí)存在眾多弊端，結(jié)果對格力電器公司罰款共9120萬美元，約為5.8億元。此事件說明當(dāng)時我們的產(chǎn)品從研究到成品使用，還沒有一套完整的安全控制體系，或者缺少相關(guān)的檢測技術(shù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。不過隨著我國近期工業(yè)升級改造，快速步入智能化經(jīng)濟(jì)時代，在各領(lǐng)域出現(xiàn)了許多智能產(chǎn)品，但人們還是對許多智能產(chǎn)品不敢用，主要對產(chǎn)品安全性的憂慮問題。

1.傳統(tǒng)設(shè)備安全劃分與評估防控

1.1傳統(tǒng)設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)劃分

設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)分為A、B、C三類標(biāo)準(zhǔn)，分別為基本標(biāo)準(zhǔn)、類別標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。 A類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是所有機(jī)器都必須要符合的基本標(biāo)準(zhǔn)。B類標(biāo)準(zhǔn)并不是針對某一種具體的機(jī)器，而是對整個類別的設(shè)備儀器的共性做出的規(guī)定。 B類標(biāo)準(zhǔn)又分為B1標(biāo)準(zhǔn)和B2標(biāo)準(zhǔn)，B1標(biāo)準(zhǔn)對與安全保護(hù)相關(guān)的參數(shù)做出了規(guī)定，;B2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是對安全保護(hù)裝置的具體要求。在B類標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，制定了大量的C類標(biāo)準(zhǔn)，每一個C類標(biāo)準(zhǔn)都對一種具體的設(shè)備儀器做出了詳細(xì)的規(guī)定。

1.2傳統(tǒng)設(shè)備防控與評估

為了采取合理有效的安全保護(hù)措施，以達(dá)到CE認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，必須對設(shè)備的不安全性能進(jìn)行分析和評估。按照歐洲設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)EN954-1標(biāo)準(zhǔn)，對設(shè)備進(jìn)行“危險(xiǎn)性評估”，得出其危險(xiǎn)等級。危險(xiǎn)等級從低到高可分為B，1，2，3，4共5級，。機(jī)器設(shè)備的危險(xiǎn)等級數(shù)是根據(jù)事故發(fā)生時人身受傷程度、事故發(fā)生幾率和事故的可預(yù)防性來劃分的。只有確認(rèn)設(shè)備的危險(xiǎn)等級之后，我們才能夠得到安全防護(hù)措施以及所要求的安全等級，安全等級必須與危險(xiǎn)等級一致。

以上設(shè)備安全劃分與評估防控都比較傳統(tǒng)與單一，缺乏系統(tǒng)性與主動性，特別現(xiàn)在人工智能的普及，設(shè)備信息技術(shù)安全也是一大環(huán)節(jié)，需要從物聯(lián)網(wǎng)角度考慮設(shè)備的安全性，一旦某個環(huán)節(jié)失去控制，設(shè)備只能眼睜睜看著事故的發(fā)生而無能為力。為應(yīng)對各種復(fù)雜的危險(xiǎn)，需要更全面、更先進(jìn)的安全控制技術(shù)手段及安全設(shè)備產(chǎn)品。特別隨著美國導(dǎo)彈防御系統(tǒng)誕生，出來了許多防控系統(tǒng)，人們意識到主動防控的優(yōu)點(diǎn)，出現(xiàn)了更好防控方法和理念，主動介入已經(jīng)成為主流，由此誕生了主動安全防控系統(tǒng)，這只是一種要求體系，具體應(yīng)用要根據(jù)設(shè)備屬性和應(yīng)用環(huán)境而定。

2. 主動安全防控系統(tǒng)定義及要素，如何搭建與應(yīng)用

2.1主動安全防控系統(tǒng)定義

主動安全防控是指，任何狀態(tài)下能夠使得有效的控制設(shè)備，從而避免發(fā)生事故的各類設(shè)備。簡單來說，就是在事故發(fā)生前起安全防范作用，通過設(shè)備檢測到不良行為后，將進(jìn)行主動預(yù)警，甚至對設(shè)備或操作人的行為進(jìn)行直接干預(yù)，從而避免造成事故;當(dāng)發(fā)生事故之后起作用，減少事故損失的行為就是被動安全防控。

主動安全防控系統(tǒng)能通過智能終端+智慧平臺+安全服務(wù)管家“三位一體”，實(shí)現(xiàn)安全控制智能化。當(dāng)有人誤操作或被入侵時，能識別到危險(xiǎn)行為，并會第一時間發(fā)出警示或阻止，同時將報(bào)警信息將上傳到系統(tǒng)平臺;所在監(jiān)控層對預(yù)警信息進(jìn)行分析，通過多種途徑來提醒或控制;監(jiān)管層同時對其進(jìn)行一些干預(yù)和運(yùn)行監(jiān)測，從而保證系統(tǒng)處于安全狀態(tài)中。

2.2 主動安全防控系統(tǒng)構(gòu)成要素

主動安全防控系統(tǒng)都具備有自我感知、自我判斷、解決問題的能力。自我感知就像人的眼睛、耳朵、鼻子進(jìn)行時時監(jiān)控，即要有相應(yīng)的感知電子元件，如超視覺攝像頭、光感高精度探測儀等。有人一般的大腦控制器，即要對各儀器發(fā)送過來的大數(shù)據(jù)進(jìn)行時時監(jiān)控分析，做出判斷，還能不斷自我學(xué)習(xí)升級和記憶功能。有了正確的判斷，需要能及時響應(yīng)，發(fā)出指令，及時把危險(xiǎn)解決掉。一般每臺設(shè)備根據(jù)所執(zhí)行的功能及范圍不同，所需要感知元件，和控制器也不一樣，但基本原理不變，總之要想防得住，“矛”與“盾”必須相匹配，甚至相關(guān)防護(hù)能力上要優(yōu)于攻擊危險(xiǎn)的能力。

主動防控系統(tǒng)一般要求要有預(yù)測、防御、檢測、響應(yīng)四種功能。預(yù)測就需要對面臨的威脅提前了解，統(tǒng)計(jì)分析出生成危險(xiǎn)的部位，及時下發(fā)危險(xiǎn)提醒;并進(jìn)行全程安全監(jiān)控，要及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備不安全狀況，通過技術(shù)手段加強(qiáng)預(yù)警預(yù)控，從而能進(jìn)行針對性的防御以及規(guī)避。在預(yù)測到威脅以后，對威脅進(jìn)行防御性部署，建立評估機(jī)制。而當(dāng)事故將要發(fā)生時，之前部署的防控系統(tǒng)能意識到事故的發(fā)生，整個閉環(huán)最困難的一部分，則是響應(yīng)這步驟，如果缺乏有效的響應(yīng)能力，只能任事故發(fā)生。如今的主動安全系統(tǒng)，都需要在檢測的基礎(chǔ)上，做到對危險(xiǎn)采取合適的響應(yīng)手段，對將要或已經(jīng)發(fā)生的危險(xiǎn)進(jìn)行阻止或者轉(zhuǎn)移。

3.主動防控系統(tǒng)的構(gòu)建要求

現(xiàn)在的智能設(shè)都不在是一個簡單的單機(jī)系統(tǒng)，往往比較復(fù)雜，所以主動安全防控系統(tǒng)要求適應(yīng)其發(fā)展需求，必須具備有開放互聯(lián)、信息驅(qū)動、AI進(jìn)化、范圍定義、智能運(yùn)作、以及云端賦能等能力。

必須開放互聯(lián)：要解決安全產(chǎn)品的單兵作戰(zhàn)，缺乏聯(lián)動的問題，方法之一就是打造智能安全生態(tài)體系，這就需要各個廠商之間的互聯(lián)，如物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠商需要注意自己產(chǎn)品的安全能力，那么在設(shè)計(jì)之時就需要和安全廠商合作，有合適的安全接口，方便在實(shí)際使用中融入整個安全體系架構(gòu)當(dāng)中。而對于安全廠商，并非是為了打造能聯(lián)動的安全體系就使用單一廠商的產(chǎn)品。事實(shí)上，不同廠商都有自己獨(dú)特的優(yōu)勢。因此，安全廠商之間需要開放的環(huán)境，協(xié)同合作，使得相互產(chǎn)品之間能打造出聯(lián)動的能力，幫助完善安全體系。

要求信息驅(qū)動：FDDA閉環(huán)的第一步就是預(yù)測，預(yù)測的本質(zhì)就在信息收集與提前分析。因此，信息獲取、交換對安全尤為重要。信息需要提前整合與分析，才能在對抗中獲取主動，做到主動安全控制。另一方面，信息不應(yīng)該只作為單點(diǎn)出現(xiàn)。如果信息點(diǎn)相對孤立，會缺乏足夠的情報(bào)信息來進(jìn)行預(yù)判。所以需要“云計(jì)算系統(tǒng)”來收集各方面的情報(bào)，進(jìn)行分析與感知。

具備AI進(jìn)化：在擁有了大量的數(shù)據(jù)信息后就要進(jìn)行分析，才能做出合適的決策。在有情報(bào)加持以后，安全體系需要AI，對已有的情報(bào)進(jìn)行分析，才能提供最有價(jià)值的安全信息，幫助其實(shí)施安全策略、進(jìn)行防御部署。

確定控制范圍：無論是人還是機(jī)器，都需要明確的定義和目標(biāo)才能進(jìn)行防御和設(shè)置。因此，無論是網(wǎng)絡(luò)自身，還是設(shè)備安全能力，要能同時做到靈活與明確控制范圍。

必須智能化運(yùn)作：通過簡單達(dá)成策略的分配與面對事件發(fā)生時的響應(yīng)，那是自動化運(yùn)作，而非智能運(yùn)作。智能運(yùn)作本身的行為是對策略進(jìn)行優(yōu)化，能幫助運(yùn)作變得高效。在大數(shù)據(jù)、大環(huán)境的情況下，對于操作人員來說是相當(dāng)繁重的工作。智能運(yùn)作的價(jià)值，在于能從海量的信息當(dāng)中提取最有價(jià)值或者最需要注意的信息，幫助制定、優(yōu)化以及下發(fā)策略。

具備云端賦能：“云端服務(wù)器”相當(dāng)最高行政長官，在使用成本上有優(yōu)勢，但云端安全的責(zé)任始終是一個問題，云端安全應(yīng)該由云端服務(wù)提供商保障，還是設(shè)備廠商保障？從底線上考慮，設(shè)備制造商應(yīng)該為自己在云端的業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)的安全服務(wù)，如果能選擇安全能力足夠強(qiáng)大的云端服務(wù)商，則是最優(yōu)的選擇。如果云端服務(wù)廠商本身有強(qiáng)大的安全能力，那么對云端的安全就有足夠的保障。

結(jié)語

此研究為主動安全系統(tǒng)研究與應(yīng)用打開了新的思路，為設(shè)備提供安全方面解決方法，特別是貴重及危險(xiǎn)性大或容易受到攻擊的特種設(shè)備，根據(jù)設(shè)備特性，主動安全防控系統(tǒng)可以開發(fā)成設(shè)備的一個輔助控制儀器，能主動、有效、安全地控制設(shè)備，解決設(shè)備安全專業(yè)性方面的問題，為所有設(shè)備設(shè)施保駕護(hù)航，減少甚至杜絕事故的發(fā)生。

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