WEBVTT 00:00.240 --> 00:01.290 المحاضر: سنناقش 00:01.290 --> 00:03.600 في هذا الدرس أنظمة التحكم الصناعية 00:03.600 --> 00:06.510 وأنظمة التحكم الإشرافي والحصول على البيانات، 00:06.510 --> 00:08.940 المعروفة باسم ICS وSCADA. 00:08.940 --> 00:11.340 بشكل عام، معظمنا يعمل في مجال تكنولوجيا المعلومات، 00:11.340 --> 00:13.200 وهي تكنولوجيا المعلومات. 00:13.200 --> 00:14.580 تتضمن تكنولوجيا المعلومات الآن 00:14.580 --> 00:16.410 أجهزة الكمبيوتر القياسية التي تعمل بنظام 00:16.410 --> 00:17.940 Windows، وخوادمنا، وشبكاتنا، ومنصاتنا 00:17.940 --> 00:20.250 السحابية، وأشياء من هذا القبيل. 00:20.250 --> 00:22.470 عندما نبدأ بالحديث عن ICS وSCADA، 00:22.470 --> 00:26.190 فإننا ننتقل إلى عالم OT، التكنولوجيا التشغيلية. 00:26.190 --> 00:28.653 التكنولوجيا التشغيلية الآن عبارة عن شبكة 00:28.653 --> 00:31.770 اتصالات مصممة لتنفيذ نظام التحكم الصناعي، بدلاً 00:31.770 --> 00:33.270 من أنظمة شبكات الأعمال والبيانات 00:33.270 --> 00:35.130 التقليدية. 00:35.130 --> 00:36.990 عندما نتعامل مع ICS وSCADA، لن نركز 00:36.990 --> 00:39.150 على أجهزة المستخدم النهائي أو محطة عمل 00:39.150 --> 00:41.190 Windows 11 على سبيل المثال، الموجودة 00:41.190 --> 00:42.720 على شبكاتنا. 00:42.720 --> 00:44.220 بدلاً من ذلك، مع التكنولوجيا 00:44.220 --> 00:46.200 التشغيلية، سنستخدم التكنولوجيا وأجهزة 00:46.200 --> 00:48.090 الكمبيوتر للقيام بشيء ما في العالم 00:48.090 --> 00:49.560 المادي، مثل فتح أو إغلاق صمام 00:49.560 --> 00:51.570 كما قد تفعل في مصنع تصنيع، أو توليد الطاقة 00:51.570 --> 00:54.000 في محطة طاقة كهربائية، أو تشغيل الأضواء تشغيل 00:54.000 --> 00:56.790 أو إيقاف، وأشياء من هذا القبيل. 00:56.790 --> 00:58.740 الآن عندما تنظر إلى التكنولوجيا التشغيلية، 00:58.740 --> 00:59.850 فإنها تبدو مختلفة عن شبكات 00:59.850 --> 01:02.670 تكنولوجيا المعلومات النموذجية الأخرى. 01:02.670 --> 01:04.950 على سبيل المثال، هذا هو شكل OT، مع 01:04.950 --> 01:07.620 خزانة كبيرة بها أقراص ومقاييس وأزرار تشير 01:07.620 --> 01:10.050 إلى ما يحدث في العالم الحقيقي. 01:10.050 --> 01:11.760 إذا كنت أرغب في فتح أو إغلاق صمام مختلف 01:11.760 --> 01:13.560 أو تشغيل أو إيقاف تشغيل مضخة مختلفة، 01:13.560 --> 01:15.450 فسأضغط على الأزرار الموجودة في هذا المخطط 01:15.450 --> 01:16.500 أمام الخزانة، بدلاً 01:16.500 --> 01:18.600 من استخدام جهاز يعمل بنظام Windows واستخدام 01:18.600 --> 01:21.960 أوامر مثل بدء فتح الصمام و الضغط على Enter. 01:21.960 --> 01:24.270 هذا لا يعني أنه لا يمكنك توصيل جهاز يعمل بنظام Windows 01:24.270 --> 01:27.210 واستخدامه كواجهة رقمية في عالم التكنولوجيا التشغيلية، لأنك 01:27.210 --> 01:28.290 تستطيع ذلك. 01:28.290 --> 01:30.360 لكن بشكل عام، عندما تفكر في التكنولوجيا التشغيلية، 01:30.360 --> 01:32.010 أريدك أن تفكر في التكنولوجيا التي 01:32.010 --> 01:34.050 تتفاعل مع العالم الحقيقي. 01:34.050 --> 01:36.660 يمكن تنفيذ الكثير من التقنيات التشغيلية 01:36.660 --> 01:38.970 في مصنع باستخدام أنظمة كهذه، ولا تحتاج 01:38.970 --> 01:41.280 حتى إلى امتلاك جهاز كمبيوتر عادي. 01:41.280 --> 01:43.170 ولكن إذا كنت تريد استخدام جهاز كمبيوتر يعمل بنظام 01:43.170 --> 01:45.330 Windows والتحكم في شبكات التكنولوجيا التشغيلية هذه، فيمكنك 01:45.330 --> 01:48.420 القيام بذلك ويمكنك دمج تكنولوجيا المعلومات مع التكنولوجيا التشغيلية. 01:48.420 --> 01:50.460 ولكن مرة أخرى، ليس عليك القيام بذلك. 01:50.460 --> 01:52.440 الآن في عالم التكنولوجيا التشغيلية، 01:52.440 --> 01:54.300 لدينا نوعان رئيسيان من الأنظمة. 01:54.300 --> 01:55.950 لدينا أنظمة التحكم الصناعية 01:55.950 --> 01:59.010 وأنظمة التحكم الإشرافي والحصول على البيانات. 01:59.010 --> 02:01.230 أولا، لدينا أنظمة التحكم الصناعية. 02:01.230 --> 02:04.170 الآن يوفر نظام التحكم الصناعي، المعروف أيضًا 02:04.170 --> 02:07.170 باسم ICS، آليات سير العمل وأتمتة العمليات من خلال 02:07.170 --> 02:09.420 التحكم في الآلات باستخدام الأجهزة 02:09.420 --> 02:10.410 المدمجة المصممة 02:10.410 --> 02:12.420 لأداء وظيفة محددة ومخصصة. 02:12.420 --> 02:15.270 يتم استخدام ICS بكثافة للتحكم في أجهزة العالم الحقيقي في 02:15.270 --> 02:16.560 البنية التحتية الحيوية. 02:16.560 --> 02:19.020 أشياء مثل موردي الطاقة وموردي المياه 02:19.020 --> 02:21.090 وخدمات الرعاية الصحية والاتصالات 02:21.090 --> 02:22.950 وخدمات الأمن الطبيعي. 02:22.950 --> 02:25.290 إذا قمت بربط عدة ICSs معًا، فيمكنك 02:25.290 --> 02:28.890 في الواقع إنشاء نظام تحكم موزع أو DCS. 02:28.890 --> 02:31.170 الآن عندما تتعامل مع أنظمة التحكم الصناعية، 02:31.170 --> 02:33.630 يتعين عليك إعطاء الأولوية للتوفر والنزاهة 02:33.630 --> 02:35.310 على حساب السرية. 02:35.310 --> 02:38.820 الآن في عالم تكنولوجيا المعلومات، نركز عادة على CIA Triad، 02:38.820 --> 02:39.653 ونبدأ في التفكير 02:39.653 --> 02:41.460 في أن الأشياء الثلاثة مهمة حقًا، 02:41.460 --> 02:43.680 مع كون السرية منافسًا قويًا على المركز 02:43.680 --> 02:44.820 الأول. 02:44.820 --> 02:47.910 ولكن في عالم التكنولوجيا التشغيلية، تعد السرية في الواقع 02:47.910 --> 02:50.520 أقل العناصر أهمية من بين المكونات الثلاثة. 02:50.520 --> 02:51.960 يعد التوفر أمرًا بالغ الأهمية، 02:51.960 --> 02:54.030 وهذا هو السبب وراء وجيه. 02:54.030 --> 02:56.340 دعونا نفكر في الغرض من التكنولوجيا التشغيلية 02:56.340 --> 02:59.040 وما تم تصميمها في الأصل للقيام به في التصنيع. 02:59.040 --> 03:00.930 كان الأمر كله يدور حول تعظيم 03:00.930 --> 03:02.610 كفاءة مصانعنا. 03:02.610 --> 03:04.920 ففي نهاية المطاف، في أي وقت يتعطل فيه هذا المصنع، 03:04.920 --> 03:06.840 فإن المنظمة لا تجني المال. 03:06.840 --> 03:09.510 لذلك، بالنسبة لهم، التوفر هو كل شيء. 03:09.510 --> 03:11.850 وأيضًا، في ذلك الوقت، لم تكن مصانع التصنيع 03:11.850 --> 03:13.170 متصلة بالإنترنت وكانت 03:13.170 --> 03:14.070 الشبكة بأكملها 03:14.070 --> 03:15.990 موجودة داخل جدران المصنع. 03:15.990 --> 03:18.060 لذلك كان لدينا تلك الحدود المادية 03:18.060 --> 03:20.220 لتوفر لنا مستوى معينًا من السرية. 03:20.220 --> 03:22.860 وهذا يعني أن السرية لم تكن مشكلة كبيرة ولم 03:22.860 --> 03:24.000 يكن علينا التفكير 03:24.000 --> 03:25.890 في ضرورة دمج ذلك في شبكاتنا. 03:25.890 --> 03:27.390 وذلك لأننا نثق في الأشخاص 03:27.390 --> 03:29.280 الذين كانوا يعملون في مصانعنا. 03:29.280 --> 03:32.070 الآن دعونا نلقي نظرة على مثال جيد آخر لـ ICS الذي 03:32.070 --> 03:34.620 يتم استخدامه يوميًا في جميع أنحاء العالم. 03:34.620 --> 03:36.810 هنا، لدينا سفينة حربية تابعة للبحرية الأمريكية. 03:36.810 --> 03:38.070 يعد هذا مثالًا رائعًا 03:38.070 --> 03:39.990 لأنه يحتوي على العديد من أنظمة ICS 03:39.990 --> 03:41.490 التي تركز على أشياء مختلفة 03:41.490 --> 03:44.670 لأن تلك السفينة هي في الأساس مدينة في البحر. 03:44.670 --> 03:46.620 تذكر الآن، عندما تسمع ICS، فهي 03:46.620 --> 03:48.180 في الأساس مجرد شبكة تدير 03:48.180 --> 03:49.980 الأجهزة المضمنة. 03:49.980 --> 03:50.910 على تلك السفينة، 03:50.910 --> 03:53.100 هناك محطة لتوليد الكهرباء. 03:53.100 --> 03:54.450 هناك ما يعادل مصنعًا يحتوي 03:54.450 --> 03:56.550 على جميع الآلات اللازمة لإنشاء قوة الدفع 03:56.550 --> 03:59.160 وإدارة تلك المروحة وتحريك السفينة عبر الماء. 03:59.160 --> 04:01.770 هناك العمود الفقري للاتصالات الصوتية والمرئية التي تجري 04:01.770 --> 04:03.510 في جميع أنحاء السفينة بأكملها. 04:03.510 --> 04:06.090 هناك مرافق لمعالجة النفايات والمياه على متن الطائرة. 04:06.090 --> 04:07.830 كل ما يحتاجه هؤلاء البحارة للبقاء على قيد الحياة 04:07.830 --> 04:10.020 لعدة أشهر في المرة الواحدة موجود على تلك السفينة. 04:10.020 --> 04:13.530 ويتم التحكم في كل ذلك بواسطة ICS والأجهزة المدمجة. 04:13.530 --> 04:16.230 الآن، من أجل ربط جميع أنظمة التحكم الصناعية 04:16.230 --> 04:20.040 هذه، تستخدم ICS تقنية اتصالات تُعرف باسم Fieldbus. 04:20.040 --> 04:22.980 يعد Fieldbus الآن بمثابة اتصال رقمي للبيانات التسلسلية 04:22.980 --> 04:25.320 سيتم استخدامه في شبكات التكنولوجيا التشغيلية 04:25.320 --> 04:27.300 لربط وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة 04:27.300 --> 04:29.130 المختلفة أو PLCs معًا. 04:29.130 --> 04:30.720 وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة 04:30.720 --> 04:32.250 هي نوع من أجهزة الكمبيوتر الرقمية 04:32.250 --> 04:34.740 المستخدمة في البيئات الصناعية لتمكين الأتمتة في 04:34.740 --> 04:37.200 خطوط التجميع والعمليات الميدانية المستقلة والروبوتات 04:37.200 --> 04:39.420 والتطبيقات الأخرى. 04:39.420 --> 04:42.030 سيتم ربط PLCs باستخدام Fieldbus مع أجهزة 04:42.030 --> 04:44.400 الاستشعار وأجهزة الإدخال والإخراج 04:44.400 --> 04:46.950 لربط العالم الحقيقي بالعالم الرقمي. 04:46.950 --> 04:49.350 يمكن برمجة أجهزة PLC هذه للقيام بإجراء بناءً 04:49.350 --> 04:52.110 على المدخلات التي تتلقاها من مستشعر معين. 04:52.110 --> 04:53.910 الآن لبرمجة PLCs، سنستخدم 04:53.910 --> 04:57.330 واجهة HMI أو واجهة الإنسان والآلة. 04:57.330 --> 05:00.270 يمكن أن تكون الواجهة بين الإنسان والآلة عبارة عن لوحة 05:00.270 --> 05:03.270 تحكم محلية أو برنامج يعمل على جهاز كمبيوتر عادي. 05:03.270 --> 05:05.520 ستعمل واجهة الإنسان والآلة 05:05.520 --> 05:08.820 كمدخل إلى PLCs ومخرجات للنظام بأكمله. 05:08.820 --> 05:11.190 بهذه الطريقة، يمكن للإنسان أن يرى ويراقب 05:11.190 --> 05:13.890 بسرعة ما يفعله هذا النظام في أي وقت. 05:13.890 --> 05:15.600 بعد كل شيء، باعتباري مشغلًا بشريًا، أحتاج 05:15.600 --> 05:17.700 إلى أن أكون قادرًا على رؤية ما تفعله الآلة من خلال 05:17.700 --> 05:19.410 قراءة المقاييس أو الشاشات الأخرى، بالإضافة 05:19.410 --> 05:21.480 إلى أن أكون قادرًا على إعطاء مدخلات لتلك الآلة لما 05:21.480 --> 05:22.710 أريدها أن تفعله. 05:22.710 --> 05:25.050 وأقوم بذلك عن طريق الضغط على الأزرار، أو إدارة المقابض، 05:25.050 --> 05:27.540 أو إدخال ضغطات المفاتيح، أو حتى استخدام شاشة اللمس. 05:27.540 --> 05:29.190 على سبيل المثال، إذا كنت أعمل في 05:29.190 --> 05:30.870 مستشفى كفني تصوير شعاعي، فقد أحتاج 05:30.870 --> 05:32.670 إلى إجراء بعض الأشعة السينية. 05:32.670 --> 05:34.290 يمكنني الحصول على واجهة بين الإنسان 05:34.290 --> 05:35.550 والآلة وهي عبارة عن شاشة مسطحة، 05:35.550 --> 05:36.383 ويمكنني لمسها وإخبار 05:36.383 --> 05:38.340 الآلة بما أريدها أن تفعله. 05:38.340 --> 05:40.950 بهذه الطريقة، يمكن للوحة أن تأخذ تلك المعلومات مني، 05:40.950 --> 05:43.170 وترسلها إلى الجهاز، ثم تلتقط الأشعة السينية، 05:43.170 --> 05:45.600 في حالة جهاز التصوير الشعاعي هذا. 05:45.600 --> 05:48.360 وهذا يسمح لـ ICS وPLCs المتصلة به بتشكيل 05:48.360 --> 05:49.530 حلقة تحكم، وستخضع 05:49.530 --> 05:51.180 عملية الأتمتة بأكملها 05:51.180 --> 05:53.850 لنوع ما من خادم التحكم. 05:53.850 --> 05:56.070 الآن النوع الثاني من OT الذي نحتاج للحديث 05:56.070 --> 05:58.950 عنه هو أنظمة التحكم الإشرافي والحصول على البيانات، 05:58.950 --> 06:00.600 والتي تُعرف باسم SCADA. 06:00.600 --> 06:01.433 الآن من الناحية الفنية، 06:01.433 --> 06:03.720 SCADA هو نوع من نظام التحكم الصناعي، ويتم استخدامه 06:03.720 --> 06:06.480 لإدارة الأجهزة والمعدات واسعة النطاق متعددة المواقع 06:06.480 --> 06:08.760 المنتشرة على منطقة جغرافية من جهاز الكمبيوتر 06:08.760 --> 06:10.380 المضيف الخاص بك. 06:10.380 --> 06:12.120 قد يكون هذا مربكًا بعض الشيء في البداية، 06:12.120 --> 06:13.770 لذا أريدك أن تتذكره بهذه الطريقة. 06:13.770 --> 06:15.570 إذا سمعت مصطلح ICS، فإننا 06:15.570 --> 06:17.910 نتحدث عن مصنع أو نظام واحد. 06:17.910 --> 06:19.680 إذا كنا نتحدث عن DCS، فهذا 06:19.680 --> 06:21.930 عبارة عن اتصال صغير لأنظمة ICS ولكنه 06:21.930 --> 06:24.960 يظل عادةً في مبنى واحد أو منشأة واحدة. 06:24.960 --> 06:26.880 عندما تبدأ في الانتقال إلى عالم SCADA، 06:26.880 --> 06:29.760 فإننا نتحدث عن العديد من مصانع ICS وDCS المختلفة والمترابطة 06:29.760 --> 06:32.610 جميعها من خلال شبكة واسعة النطاق. 06:32.610 --> 06:34.290 ونظرًا للانتشار الواسع لنظام SCADA، 06:34.290 --> 06:36.690 فإنه عادةً ما يتم تشغيله باستخدام جزء من البرنامج 06:36.690 --> 06:39.810 الذي يعمل على نظام عادي مثل Windows أو Linux. 06:39.810 --> 06:41.700 يمكن لنظام SCADA بعد ذلك جمع البيانات 06:41.700 --> 06:43.797 وإدارتها عبر جميع أجهزة المصنع المختلفة 06:43.797 --> 06:45.210 وجميع المعدات المختلفة التي 06:45.210 --> 06:47.790 تحتوي على PLCs المدمجة في تلك المصانع. 06:47.790 --> 06:49.920 لربط هذه المحطات في شبكة SCADA، ستحتاج 06:49.920 --> 06:52.320 إلى اتصال شبكة واسعة النطاق، والذي يمكن أن 06:52.320 --> 06:54.600 يكون إما خلويًا أو ميكروويفًا أو قمرًا 06:54.600 --> 06:57.720 صناعيًا أو أليافًا أو حتى شبكة LAN تعتمد على VPN. 06:57.720 --> 06:59.250 يمكنك بالفعل استخدام ما تريد 06:59.250 --> 07:00.750 تمامًا عندما تقوم بتصميم اتصالاتك 07:00.750 --> 07:01.710 لشبكاتك الأخرى، ولكن 07:01.710 --> 07:03.240 عليك التأكد من أنك تقوم بربط جميع 07:03.240 --> 07:06.570 تلك الأجهزة الميدانية بخادم SCADA المركزي. 07:06.570 --> 07:08.700 من الأمثلة الجيدة على شبكة SCADA واسعة النطاق 07:08.700 --> 07:09.840 نظام العدادات الذكية الذي 07:09.840 --> 07:12.210 تستخدمه العديد من شركات الكهرباء حول العالم. 07:12.210 --> 07:13.500 في منزلي على سبيل المثال، 07:13.500 --> 07:14.910 لدينا عداد ذكي قامت شركة 07:14.910 --> 07:16.260 الكهرباء بتركيبه. 07:16.260 --> 07:17.093 كل شهر، بدلاً من أن 07:17.093 --> 07:18.870 يضطروا إلى الخروج وقراءة جهاز القياس الخاص 07:18.870 --> 07:20.520 بي، يرسل لهم هذا الجهاز المعلومات عبر 07:20.520 --> 07:21.780 اتصال خلوي ويعرفون الآن المبلغ 07:21.780 --> 07:24.120 الذي يحتاجون إليه لإصدار فاتورة لي. 07:24.120 --> 07:25.950 بالإضافة إلى ذلك، يمكنهم الاتصال بجهاز 07:25.950 --> 07:27.570 القياس الخاص بي ومراقبة ليس فقط استخدامي، 07:27.570 --> 07:29.280 ولكن أيضًا حالتي لأعلى ولأسفل لأن 07:29.280 --> 07:30.720 جميع المنازل في منطقتي هي جزء 07:30.720 --> 07:32.460 من شبكة SCADA هذه. 07:32.460 --> 07:34.440 ومن خلال وجود شبكة SCADA هذه، لم يعد 07:34.440 --> 07:36.150 عليهم أن يدفعوا لقارئي العدادات 07:36.150 --> 07:37.710 للخروج وفحص العدادات يدويًا 07:37.710 --> 07:39.897 في كل منزل في المدينة كل شهر. 07:39.897 --> 07:42.270 وبدلاً من ذلك، يستخدمون ببساطة الشريحة الخلوية 07:42.270 --> 07:44.370 الموجودة هناك لأخذ القراءة مرة واحدة في الشهر 07:44.370 --> 07:47.040 وإرسالها مرة أخرى عبر الشبكة الخلوية كرسالة نصية أو تنسيق 07:47.040 --> 07:49.440 بيانات آخر إلى خادم SCADA الخاص بهم. 07:49.440 --> 07:50.940 يقوم بجمع تلك المعلومات، وتمريرها 07:50.940 --> 07:52.470 إلى نظام الفوترة، ثم أحصل على فاتورة 07:52.470 --> 07:54.990 بالمبلغ المستحق مقابل الكهرباء التي استخدمتها في 07:54.990 --> 07:56.140 ذلك الشهر.