O acesso móvel da interface humana-máquina (HMI) é necessário em muitas aplicações de automação industrial. Existem dois métodos comumente usados - roteadores padrão que não exigem um roteador VPN e VPN hospedado pela nuvem - para alcançar essa conexão com roteadores e redes privadas virtuais (VPNs).
O primeiro é o roteador padrão, que, apesar de sua baixa segurança, ainda é usado por muitos aplicativos de HMI móveis existentes e até alguns mais novos. Uma grande vantagem é que é barato, mas não é recomendado porque, quando o encaminhamento de portas é ativado em um firewall, expõe a rede a ameaças externas e, portanto, representa um risco significativo de segurança de rede.
Outra abordagem é empregar um roteador VPN hospedado em nuvem, que simplifica a complexidade da tecnologia da informação (TI), criando uma conexão criptografada do roteador VPN local para um roteador VPN hospedado na nuvem na Internet. Os usuários remotos podem acessar componentes e sistemas locais com segurança através do roteador VPN hospedado em nuvem. Isso não apenas reduz os riscos de segurança da rede, mas também simplifica a configuração e a manutenção.
O terceiro tipo de conexão do roteador implementado usando um roteador VPN tradicional não é considerado neste artigo porque envolve a abertura de conexões de entrada e cria complexidades e riscos semelhantes aos enfrentados pelos roteadores padrão.
Roteadores padrão
Muitas aplicações industriais utilizam roteadores e firewalls padrão para proteger as redes de empresas e plantas, que exigem que os usuários configurem e gerenciem manualmente todas as configurações de roteamento e firewall. Esse tipo de roteador geralmente não possui uma VPN para criptografar dados, mas cria portas no firewall para encaminhamento para usuários remotos acessar aplicativos e componentes específicos na rede de plantas.
A maioria dos usuários de HMI deseja acesso remoto e local. Conectar um computador portátil a um servidor da Web HMI é comum para monitorar dados e alterar pontos de ajuste e outros parâmetros ou usar o software de programação para se conectar ao HMI para solucionar problemas ou alterações do programa.
Para conectar remotamente usando um roteador padrão, o encaminhamento de porta geralmente é configurado para permitir o acesso ao HMI ou a um PC local executando o software de acesso remoto. O PC local fornece ao usuário remoto a capacidade de executar o software de programação da HMI.
Os aplicativos móveis HMI também exigem encaminhamento de porta para que usuários remotos possam acessar o HMI local para controlar ou visualizar dados. Esses aplicativos geralmente fornecem a mesma funcionalidade que o acesso remoto baseado no navegador, exceto que o acesso é através do aplicativo e não de um navegador.
O principal problema com essa abordagem é o risco de segurança associado ao encaminhamento de portas em aplicativos móveis, bem como aplicativos baseados em PC. Um hacker pode determinar facilmente quais portas estão abertas em um firewall e podem acessar uma empresa ou rede de fábrica através de um roteador.
Embora o encaminhamento de portas seja muito eficiente e útil em uma empresa ou rede de fábrica, é extremamente perigoso usar esse recurso na Interfaces da Internet e da Intranet da empresa. As organizações de manufatura devem evitar o uso desse método do roteador em novas instalações e, em vez disso, converter as instalações de roteador padrão existentes em conexões mais seguras, como roteadores VPN hospedados em nuvem.
Roteador VPN hospedado em nuvem
Uma VPN hospedada em nuvem fornece conectividade segura com configuração simples de configuração e rede. Uma opção típica de VPN hospedada em nuvem inclui um roteador VPN local, um servidor VPN hospedado em nuvem, um cliente VPN e componentes de automação interconectados (Figura 1).
Uma conexão segura é estabelecida após o roteador local (localizado na rede de plantas/controle) e o cliente VPN (o software instalado no computador portátil ou dispositivo móvel do usuário) estão conectados ao servidor VPN hospedado em nuvem. O roteador local estabelece essa conexão imediatamente após a inicialização, mas o cliente VPN se conecta apenas quando recebe uma solicitação de autenticação de um usuário remoto. Depois que ambas as conexões são estabelecidas, todos os dados que passam por esse canal VPN são seguros.
A maioria das VPNs hospedadas em nuvem oferece uma distribuição mensal de largura de banda gratuita para operações básicas e, se o acesso a dados for necessário além desse limite, planos adicionais de largura de banda premium podem ser solicitados. Por exemplo, um produto oferece 5 GB de troca de dados VPN gratuita por mês, o que pode ser suficiente para a maioria das necessidades de solução de problemas, monitoramento e programação.
Os riscos de segurança são reduzidos quando um roteador local inicia a comunicação com um servidor por meio de uma conexão de saída em uma porta aberta padrão, como o HTTPS. Isso geralmente evita mudanças no firewall de uma empresa e pode satisfazer as considerações de segurança de TI. Para uma confiança adicional, os usuários podem procurar uma VPN hospedada em nuvem com um sistema de gerenciamento de segurança de informações certificado pelo setor (por exemplo, ISO/IEC27001: 2013.) Isso mostra que o provedor implementou um programa e controles abrangentes de segurança.
Outra vantagem das VPNs movidas à nuvem é a simplicidade da configuração do roteador. Como é um roteador local seguro que se conecta a um servidor em nuvem predefinido, o roteador é pré-configurado com configurações complexas de rede VPN, permitindo assim que a equipe não é instalada. Tudo o que é necessário é saber os endereços IP dos componentes de automação conectados à LAN e se o provedor de serviços de Internet (ISP) ou o roteador de rede em toda a empresa (não o roteador VPN hospedado em nuvem) está dinamicamente ou estaticamente, fornecendo os endereços IP .
Outras opções avançadas podem incluir notificações de registro de dados em nuvem e alarmes que fornecem um subconjunto de funcionalidade da HMI e são mais fáceis de usar do que a programação personalizada. Esses serviços permitem que os usuários registrem dados do sistema e recebam alertas de gravidade personalizados em seu dispositivo móvel ou computador portátil, fornecendo um histórico conveniente e baseado na Web do desempenho do sistema quando necessário.
Acesso remoto baseado em aplicativos móveis
Cada vez mais, os aplicativos móveis estão suportando componentes industriais de HMI e controlador lógico programável (PLC). As funções de monitoramento e controle permitem que os usuários os acessam remotamente de qualquer lugar a qualquer momento. Para acessar com segurança equipamentos industriais, os dispositivos móveis também devem usar a tecnologia VPN para criptografar dados do dispositivo móvel para a rede de plantas. Sem uma VPN móvel, seria necessário abrir as portas de firewall da planta, criando um cenário semelhante a um roteador padrão e deixando a rede vegetal vulnerável a ataques cibernéticos.
O uso de uma VPN hospedada fornece uma conexão VPN segura para laptops e dispositivos móveis. Este último é realizado através de um aplicativo móvel totalmente habilitado para VPN. Uma vez conectado com segurança à rede vegetal através do aplicativo VPN móvel, um aplicativo HMI ou PLC de terceiros pode ser aberto e conectado aos componentes HMI e PLC local, com esse usuário móvel aparecendo praticamente como se estivesse realmente no local.
Alguns roteadores também podem fornecer conectividade de laptop e dispositivo móvel para VPNs hospedados. Os aplicativos de dispositivos móveis Apple iOS e Google Android fornecem aos usuários uma conexão segura com a rede de plantas. Alguns provedores de VPN hospedados em nuvem também oferecem acesso a aplicativos de software de log de dados baseados em nuvem, bem como widgets para configurar painéis personalizados para visualização remota.
Esse registro de nuvem embutido é particularmente útil para os fabricantes de equipamentos originais (OEMs), muitos dos quais têm milhares de máquinas instaladas em centenas de locais em todo o mundo, cada um com vários usuários. O OEM fornecerá a cada máquina um roteador VPN que é Pré -configurado para registrar os dados e contém painéis personalizados para visualização remota em um aplicativo móvel. Além de instalar o aplicativo em um smartphone ou tablet, o cliente OEM não precisará configurar, instalar ou manter o software de acesso remoto de outra forma.
Para um acesso mais amplo aos painéis, os usuários remotos podem usar uma VPN móvel fornecida pelo provedor VPN hospedado para acessar HMIS e PLCs locais via aplicativo. Certos softwares HMI móveis podem funcionar com mais segurança quando usados com o roteador VPN do provedor. Um PC também pode acessar com segurança dispositivos locais da área local para programação, monitoramento ou solução de problemas.