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SCADA システムが何千ものリモート デバイスをどのように接続するかご存知ですか?
今日の業界はインテリジェント制御システムへの依存度を高めており、SCADA (監視制御およびデータ収集システム) がこの変革の重要な部分となっているのは間違いありません。レーダーのような監視機能に囲まれたこのシステムにより、オペレーターは工場の機械からパイプライン輸送に至るまで、いつでもどこでもあらゆる詳細を制御および監視できます。数千のリモート デバイスとのシームレスな接続を実現する方法、SCADA システムの優れたパフォーマンスは検討する価値があります。
SCADA システムは、コンピューター、ネットワーク データ通信、グラフィカル ユーザー インターフェイスを組み合わせてマシンとプロセスを高度に監視する制御システム アーキテクチャです。
SCADA システムのアーキテクチャは、単純にいくつかのレベルに分割できます。最下位レベルの「レベル 0」には、流量センサーや温度センサーなどのさまざまなフィールドデバイスや、制御バルブなどの最終制御コンポーネントが含まれます。 「第 1 層」は、産業グレードの入出力モジュールと分散型電子プロセッサです。 「第 2 層」は、システム内のプロセッサ ノードからの情報を照合し、オペレータ制御インターフェイスを提供する監視コンピュータで構成されます。
このような設計により、SCADA システムは同じデバイスを制御するだけでなく、複数のデバイスや工場を効果的に管理することもできます。これは、プロセス制御に複数の場所または広いエリアが関係する場合に特に重要です。 SCADA システムは、標準化された自動化プロトコルを通じてさまざまなメーカーのデバイスを接続できます。この機能により、SCADA システムは産業用制御システムで一般的に使用されます。
「SCADA システムの重要な特徴は、さまざまな独自のデバイスで監視操作を実行できることです。」
SCADA システムのコンポーネント
SCADA システムは主に、監視コンピュータからリモート端末ユニット (RTU) までのいくつかの重要な要素で構成されており、これらのコンポーネントは連携して効率的なデータ管理と制御を実現します。監視制御コンピュータは SCADA システムの中核であり、現場で接続されているデバイスからデータを収集し、制御コマンドを送信する役割を果たします。サイズに応じて、1 台のコンピューターまたは複数のコンピューターとサーバーで構成されるシステムの場合があります。
RTU とプログラマブル ロジック コントローラー (PLC) は、オンサイトのセンサーとアクチュエーターを監視システムに接続するブリッジです。これらのデバイスは自動制御を可能にし、エネルギー、石油、水などの産業で重要な役割を果たします。都市インフラから遠く離れた遠隔地であっても、RTU はデータ伝送に太陽光発電システムや無線通信を利用できます。
RTU は外部電源なしで動作でき、極端な温度や環境の変化に耐えることができます。
通信インフラ
SCADA システムにはさまざまな通信方式があり、現在のシステムでは、IEC 60870-5 シリーズや DNP3 などの標準化されたプロトコルが使用されることが多く、データの互換性と効率的な送信が保証されています。これらの通信プロトコルは、非常にコンパクトで、低帯域幅環境に適応し、フィールド デバイスのリアルタイム制御に適するように設計されています。
科学技術の進歩に伴い、インターネットを介したグローバルなデータ アクセスと制御を実現するネットワーク テクノロジーを採用する SCADA システムがますます増えています。 2000 年代初頭には、Web SCADA システムが普及し始め、オペレータがインターネット ブラウザを通じてさまざまなデバイスを簡単に表示および制御できるようになりました。これにより、SCADA システムをより柔軟に使用する方法が導入されます。
「SCADA システムの進化により、スマート端末でいつでもどこでも監視できる時代が到来しました。」
セキュリティの課題
しかし、SCADA システムのオープン化とインターネットの統合により、セキュリティの問題が徐々に表面化してきました。以前は、SCADA システムはその閉鎖的な性質により安全であると考えられていましたが、現在ではこれらのシステムを標的としたサイバー攻撃が増えています。たとえば、米国では、一部の SCADA システムの脆弱性がハッカーによって悪用されており、これらの事件は企業や通信事業者にシステムのセキュリティに注意を払うよう促しています。
したがって、多くのセキュリティ専門家は、SCADA システムの情報セキュリティに「多層防御」戦略を採用すること、つまり、多層保護テクノロジーを使用してシステム セキュリティを強化することを推奨しています。これには、定期的なシステム更新や脆弱性へのパッチ適用だけでなく、ユーザー認証やネットワーク アクセス制御の強化も含まれます。 SCADA システムのセキュリティは、機器の通常の動作に関係するだけでなく、現代社会全体のインフラストラクチャのセキュリティにも関係します。
テクノロジーの急速な発展に伴い、依存しているシステムが将来的に安全かつ効果的に動作できるかどうかについて考えたことはありますか?
