摘要：深刻認識泛在電力物聯網網絡穩定的重要性、網絡穩定面臨的主要挑戰，以及應在現有防護體系基礎上開展哪些工作，對泛在電力物聯網建設具有重要意義。

關鍵詞：泛在物聯網；挑戰；應用

 

       今年，國家電網有限公司提出要全力打造“三型兩網"企業，加快推進世界能源互聯網企業建設。建設運營好堅強智能電網和泛在電力物聯網，是建設世界能源互聯網企業的重要物質基礎；“兩網"相輔相成、融合發展，將對推動能源生產和消費革命， 構建清潔低碳、穩定的能源體系產生深遠影響。 

       其中，基于信息通信技術構建的泛在電力物聯網，是能源互聯網實現信息互聯的“神經脈絡"，運用新興通信技術建設可靠的“神經脈絡"，構筑穩定智能電網，是我們面臨的新挑戰。

       關鍵信息基礎設施是指一旦發生網絡穩定事故，會影響到能源、通信、金融、交通等重要行業的正常運行，給國家政治、經濟、科技、社會、文化、國防、環境以及人民生命財產造成嚴重損失的信息系統或工業控制系統。泛在電力物聯網既是對電力能源用戶信息和數據穩定有重要影響的信息系統，又是對電網穩定穩定有重要影響的工業控制系統，作為電力系統與互聯網跨界融合的基礎設施，泛在電力物聯網一端連接著電力能源，一端連接著金融、交通等重要行業領域，它的能源樞紐作用使其天然具有關鍵信息基礎設施屬性，對經濟社會的正常運行有重要影響。 

       以新能源汽車為例，據保守估計，到 2025 年，我國新能源汽車保有量將達到 7000 萬輛。公共充電基礎設施對新能源汽車遠距離行駛意義重大，一旦充電樁運營平臺遭到大規模網絡攻擊，或網絡通信系統及充電樁、能源路由器等節點設備遭到大規模蠕蟲、木馬攻擊，公共充電基礎設施很可能大面積癱瘓，大量新能源汽車將無法正常充電行駛。特別是在重大節假日期間，針對公共充電基礎設施的大規模網絡攻擊，有可能演變為影響正常社會秩序的重大事件。 

       此外，泛在電力物聯網實現了電力系統各環節萬物互聯、人機交互，不僅支持新能源大規模開發利用，還支持分布式能源、微電網、儲能等交互式用戶設施大量接入，這些分布式、交互式業務對電網資源配置、供電保障能力提出了挑戰；多站融合、綜合能源服務、區域能源自治、車聯網等泛在電力物聯網新業務的推廣應用，也將促使海量用戶信息、業務數據將被采集、存儲、應用，這些數據的價值也凸顯出泛在電力物聯網的重要性。 

       目前，泛在電力物聯網的建設剛起步，相關的業務系統、網絡和終端設備數量、覆蓋面還較少，社會與經濟價值也還未*凸顯，網絡穩定問題還不足以造成重大影響。但是量變終將引發質變，隨著泛在電力物聯網建設的深化與發展，相關業務的經濟與社會價值將呈指數型增長，泛在電力物聯網網絡穩定的重要性也會日益顯著。

       近年來，對物聯網進行的網絡攻擊，以及利用物聯網開展的網絡攻擊事件頻頻爆出，烏克蘭停電事件、美國 IoT 網絡攻擊事件以及委內瑞拉大停電，都在告訴我們，網絡空間穩定形勢嚴峻，電力與能源領域網絡穩定不容輕視。泛在電力物聯網的電力關鍵信息基礎設施屬性，及其今后對經濟與社會的重要影響，使其必然成為組織、敵對勢力網絡攻擊或實施網絡戰的目標。

       泛在電力物聯網的“泛在"、互聯互通性強等特點，降低了網絡攻擊難度，提高了網絡穩定管控難度，從三個方面構成了對網絡穩定工作的挑戰。

       一是網絡穩定的暴露面較大。海量終端及網絡接口，將會被部署到用戶側和各級系統節點，惡意攻擊者從物理上可接觸的點非常多，并且這些點很難被及時地進行監控。二是可攻擊的路徑較多。無線專網、衛星網絡、5G、NB-IoT、近場通信等網絡通信技術將被大量應用，雖然對終端接入成本降低和便利性提高有利，但也使得惡意攻擊者進行攻擊的網絡路徑增多。三是智能終端網絡穩定漏洞較多。智能終端采用的操作系統、嵌入式設備、芯片等各異，通信協議、規約和接口實現方式也不同，出現穩定漏洞的幾率大增，修復漏洞的難度也較大，容易被惡意攻擊者用來攻擊滲透。

       考慮到電力系統當前防護體系的實際情況，網絡穩定保障工作還面臨三方面挑戰。一是傳統電力業務與互聯網的深度融合，對現有信息內外網及互聯網的防護格局造成沖擊，網絡結構已無法滿足業務部署及防護要求。二是感知造成的終端泛在化，對現有終端接入防護策略形成沖擊，當前邊界防護結構與防護設備的性能將無法*要求。三是多專業、多業務基于泛在電力物聯網的數據共享、業務協同，在提高運營成效的同時，對現有的網絡穩定管理體系也形成較大沖擊。網絡穩定責任、數據穩定責任、運行穩定責任等需要重新梳理界定，網絡穩定事件的響應、溯源、取證，以及重大活動穩定保障等現有管理措施也將面臨泛在電力物聯網業務帶來的新挑戰。 

       應該說，泛在電力物聯網業務，特別是與能源運管服務有關的業務，其防護要求接近于電力監控系統，而其運行環境又遠遠復雜于電力監控系統，現有防護體系既不適應又難以有效覆蓋新業務、新業態的發展情況，這些都對泛在電力物聯網網絡穩定帶來了很大的挑戰。

       泛在電力物聯網是對現有電網業務的提升、完善和創新拓展，相應的網絡穩定防護也應基于現有防護體系進一步優化、加強和發展，以滿足泛在電力物聯網新的防護需求。 

3.1優化提升，適應泛在電力物聯網建設。 

       網絡穩定管理體系方面，應逐步優化完善管理機制、制度、機構、隊伍，適應泛在電力物聯網網絡穩定管理需求。對業務、數據、運行等方面的穩定管理責任進行重新梳理，明確責任的范圍、崗位、人員等內容，探索專業化機構進行網絡穩定運營與保障的模式，實現網絡穩定管理的創新發展。 

       基礎網絡防護架構方面，要對信息內外網及互聯網側的邊界、區域劃分、部署要求進行調整，優化相關的穩定防護策略，以適應泛在電力物聯網業務防護要求。要推動電力專用裝備升級完善，提高設備的性能，加強設備集群化部署應用能力，實現專用裝備資源池化、云化能力，滿足泛在電力物聯網防護需求。 

3.2創新發展，滿足泛在電力物聯網穩定需求。 

       從末端加強泛在電力物聯網的網絡穩定，在終端、邊緣計算等領域，加強穩定芯片、穩定 OS 和中間件等技術措施的應用，研究采用可信計算、區塊鏈等技術，實現終端與邊緣設備的數據穩定、本體穩定。加強穩定可控技術應用，在智能終端、感知設備方面，加強穩定可控軟硬件產品應用，在基礎軟件方面采用穩定可靠的操作系統、數據庫系統，在信息基礎資源方面采用北斗授時、定位產品及穩定可控的地理信息系統，同時加強在業務應用方面的自主創新，在網絡通信設施方面，為基礎、關鍵性業務構建專用、可控的通信網絡，確保核心業務、關鍵業務的鏈路穩定可靠，采用 IPv6 協議進行終端接入網的組網，加強設備的網絡準入控制。 

3.3強基固本，加強基礎支撐性設施建設應用。 

       認證與授權基礎設施是物聯網防護的基礎，泛在電力物聯網也是物聯網，加強密碼與認證基礎設施的建設，滿足終端、網絡等各層面輕、重量級的認證需求，是保障泛在電力物聯網網絡穩定的關鍵措施。

       在此基礎上，加強仿真測試、上線測試、出廠測試、方案審核等“三同步"有關過程管控，對智能終端、軟硬件組件供應鏈加強管理，從全生命周期對泛在電力物聯網網絡穩定提出要求；做好數據穩定的基礎工作，明確數據穩定的責任主體、識別數據穩定等級，對業務數據訪問、后臺數據運維、網絡數據訪問加強穩定管控，打好數據穩定防護的基礎；加快泛在電力物聯網網絡穩定有關規范、標準的制定，為泛在電力物聯網長期的發展建設提供指導。 

       安科瑞電氣深耕用戶側能效管理多年，逐漸完善了從電力物聯網云平臺到終端傳感器的生態體系，在“源（電源）-網（電網）-荷（負荷）-儲（儲能）"各個環節加大研發投入，已經形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯）-邊（邊緣計算）-端（終端設備）"的生態系統，參與泛在電力物聯網建設，為國家電網建設“三型兩網"提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現信息連接和交互，產生共享數據，從而為電網、發電、供應商、用戶服務。