通过移动技术迁移到云端

通过智能手机、平板电脑和笔记本电脑等移动设备访问云中的制造业和其他工业数据提供了许多好处，但必须仔细考虑安全性。尽管云的支持技术已经存在了很长一段时间，并且在使用中得到了证明，特别是在商业领域，但许多工业领域的人在使用云时都有问题和担忧。为了提供帮助，请使用以下一系列简单的步骤来设置、操作和维护一个安全可靠的基于云的数据分发系统。

移动技术和云可以在遵守安全策略的同时提供对生产和过程数据的即时访问，并且可以由经验有限的用户实施。

云技术可以被认为是许多冗余的、物理上独立的中央数据存储库，有些是免费的，有些是作为服务提供的。这些存储库可以是异地的(如公共云或混合云)，也可以是本地的(如私有云)。这里的解释将集中在公共云实现上，这是迄今为止云技术中成本最低的解决方案，而且比在本地购买、实现和维护类似的计算基础设施要便宜得多。

下面的讨论假设数据将由一个或多个基于Microsoft Windows和pc的HMI平台提供给云，每个HMI平台都通过以太网连接到云(图1)。还假设通过三种主要类型的移动设备访问:智能手机、平板电脑和笔记本电脑。这种访问可以是双向的，移动设备不仅可以查看数据，还可以对HMI监控的过程或机器进行更改，尽管主要关注的是数据分发。

考虑到表1中列出的低成本、快速实现和众多好处，有什么能阻止公司实现基于云的数据解决方案，将HMI数据分发到移动设备?

失控是主要问题

在实施云计算和移动性时，公司最大的恐惧可能是失去控制。如果公司拥有和维护的服务器或其他IT硬件出现故障，可以在内部采取措施来纠正问题。在云计算中，公司，或者更准确地说，它的IT部门，没有相同级别的可见性和控制。然而，有一些方法可以使云更具弹性，因为高可用性和冗余是可以实现的，但必须进行规划。

如果一家云服务提供商倒闭，第二家可以随时待命，其过渡速度取决于公司业务的重要性。为了最快的切换，数据应该同时从HMI发送到两个云服务提供商。这是最昂贵的解决方案。另一种成本较低的替代方案是，仅在主提供程序中断后才将数据上传到第二个提供程序。在这种情况下，恢复的速度取决于hmi将数据上传到第二个提供者所需的时间。

许多公司对云计算和移动接入的第二个主要担忧是安全性。一旦内部服务器连接到外部网络(如Internet)以提供与移动设备的连接，它们就会以类似于云的方式变得容易受到攻击。

但是一个小公司可能只有一个IT人员来设置、监控和维护所有的网络安全。即使是更大的公司也不太可能有几个IT专业人员负责维护从hmi到移动设备的安全数据访问的专门任务。相比之下，云计算服务提供商，如Rackspace、亚马逊网络服务(Amazon Web Services)、IBM cloud或微软在线服务，每家都有数百名IT人员，其中许多人负责维护云安全。

实际上，当现成的安全工具被正确配置和使用时，公共云安全很少被破坏。

连接

表2列出了设置系统的步骤，以便通过云将数据从hmi分发到移动设备。首先是选择云计算服务提供商。有很多选择，领先的供应商是一个很好的起点。如前所述，这些服务包括Rackspace、Amazon Web Services、IBM Cloud、微软在线服务等。

下一步是选择合适的HMI软件供应商，一个内置支持云连接和数据分发到移动设备的供应商。在大多数情况下，云连接将通过以太网和TCP/IP等标准协议进行。尽管大多数HMI平台将支持云连接标准，但有些平台通过配置几个参数使其变得简单，而另一些平台则增加了所需自定义编程的复杂性。

在许多情况下，HMI应用程序托管在受控的本地环境中，使用云网关(如TCP/IP客户端服务器)连接到基于云的历史记录。只有历史数据存储在云中，实时数据在本地访问。可以添加通过云对实时数据的移动访问，这是移动设备双向通信和控制的要求。

在移动设备支持方面，HMI软件应该支持HTML5标准，因为这允许移动设备屏幕配置一次，并分发到任何具有支持HTML5操作系统的移动设备上。

通过移动设备访问数据有两种主要选择，即网页浏览器或应用程序。使用HTML5作为表示层，任何支持该标准的移动设备都可以获得基于本地pc的HMI体验的合理摹本。如果使用网络浏览器，则必须启动浏览器，然后输入云地址以连接到云，这两个步骤简单但耗时。如果使用应用程序，访问速度要快得多，因为用户只需要按一个按钮。

虽然应用程序启动起来更快、更容易，但实现起来也比浏览器访问复杂得多。必须开发和维护应用程序，每个用户必须将应用程序下载到移动设备。所有智能手机和平板电脑用户都知道，应用程序必须定期更新，以保持可靠和安全的运行。相比之下，基于浏览器的访问依赖于内置的Windows和浏览器技术进行操作，使其设置和维护更加简单。

点击进入下一页，查看关于基于web的安全访问的讨论。

确保安全访问

与所有基于web的访问一样，必须启用强大的安全性。当通过云使用移动设备访问HMI时，应该要求用户通过身份验证过程，输入用户ID和密码。此身份验证过程是一个行业标准，内置于HTTP协议中。对于许多应用程序，这种简单的身份验证足以确保安全性。

然而，从数据安全的角度来看，可能需要加密。SSL加密是Microsoft Windows和移动设备操作系统的标准配置，但必须启用。加密确保通过不兼容的设备和方法访问的任何数据都是不可理解的。例如，如果一个无线窃听者要获取从云端传输到移动设备的数据，它会发现这些数据是加密的，无法破译。

通过启用访问控制列表可以创建另一个级别的安全性。所选择的HMI软件应该让用户轻松地建立和维护允许通过云访问HMI数据的设备列表。未知设备的访问将被拒绝。

使用云提供移动性

许多云和移动应用程序用于远程分布式控制和监视应用程序。水和污水处理、石油和天然气以及可再生能源行业是该技术的常见用户。通过使用移动性和它所支持的功能，可以从移动设备上通过HMI监控自动化和仪表设备的本地控制(图2)。数据从HMI收集到云中，并且可以通过云通过大多数移动设备进行可视化。

云成为分布式人员使用的集中式数据历史记录。这些远程人员无论身在何处都可以访问生产和其他数据。如果工作人员在工厂或设施的本地和内部，则不需要云计算，因为可以使用Wi-Fi，这是一个方便的选择，通常提供更好的性能，并且在云计算或与云的连接失败时仍然保持服务。

另一种应用是供应商为其现场安装的设备或系统提供维护。数据可以发送到云端，供应商可以监控这些信息，以实现远程支持和服务，甚至扩展到预测性维护。

控制系统集成商还可以提供基于云的监控服务，建立整个系统，并根据需要向客户销售基于云的监控。例如，一家公司可能只需要评估一个月的油井信息，这使得它更容易聘请集成商来建立基于云的远程监控，而不是自己做同样的事情。

HMI、云和移动设备技术可用于工业用途，并且非常适合许多移动访问应用程序。使用云使移动设备能够访问HMI数据，通常是比购买、实现和维护内部计算基础设施更好的选择。用户可以从一个HMI应用程序开始，然后随着技术变得熟悉并在使用中得到验证，扩展到其他应用程序。

现成的云和移动访问功能

尽管云计算在商业领域很常见，但对于HMI应用程序来说，它还是相对较新的。云计算为可配置的计算资源(包括网络、服务器、存储、应用程序和服务)的共享池提供方便的按需网络访问。这些资源可以通过最少的管理工作或服务提供者交互来快速供应和释放。

通过迁移到基于云的环境，HMI用户可以显著降低成本，实现更高的可靠性，并增强功能。除了消除与IT基础设施硬件层相关的费用和问题外，基于云的HMI使用户能够在智能手机和平板电脑等设备上查看数据，也可以通过SMS文本消息和电子邮件查看数据。

对于希望使用自己的IT基础设施、云或两者的组合来部署应用程序的公司，可以使用HMI软件和服务。我们提供前期咨询和建议，帮助客户根据自己的具体需求和能力做出最佳选择。

无论云和移动应用程序是公共的、私有的还是混合的，都可以提供对数据的历史和图形实时存储和访问。此功能可在web软件中使用和配置，无需自定义编程，大大简化了实现和维护。

- Larry Combs是施耐德电气旗下InduSoft的客户服务和支持副总裁。

在线

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关键概念:

• 云应用程序现在在传统IT环境中很常见，但在工业环境中仍然很少见。
• 安全性和失去控制是工业用户关心的关键问题，但是有针对这两者的技术和工作实践解决方案。
• 使用基于云的技术，可以更简单地部署移动HMI应用程序。

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