Renovación y securización de una infraestructura crítica basada en redes IoT

Abstract

La industria 4.0 se integra en el abanico de soluciones que ofrecen las ciudades inteligentes o Smart Cities, que son ciudades que aplican la digitalización y las tecnologías de la información y de la comunicación, TIC, para proporcionar servicios a sus ciudadanos de forma más eficiente y sostenible. El objetivo de este trabajo es concretar la solución de renovación y securización de una infraestructura crítica que proporciona el suministro y gestión de agua de una ciudad. La industria 4.0. está en auge y los cambios en infraestructuras y sistemas son necesarios. Al aumentar la conectividad de las redes industriales se ha creado una necesidad de mejora continua del nivel de ciberseguridad. Por tanto, es necesaria la revisión de renovación y securización digital de los sistemas industriales generales, y más aún importante la de la industria relacionada con infraestructuras críticas. En este trabajo se diseña una solución de renovación y securización de una infraestructura crítica basada en redes IoT. Se ha realizado un diseño para una infraestructura crítica habitual en el entorno urbano y muy necesaria para mantener el nivel de salubridad de la sociedad, se trata de una cadena de suministro de agua y de depuración de aguas residuales. En la solución se describe la arquitectura de la red IoT y el hardware específico para la securización. Además, se detalla el proceso de control de nivel de agua para la cadena de suministro y el sistema que asegura el nivel óptimo de químicos para la depuración de las aguas residuales.

Industry 4.0 is inside the range of solutions offered by Smart Cities. Smart Cities are cities that apply digitization and information and communication technologies, ICT, to provide more sustainable services to their citizens. The aim of this work is to design a solution for renewing and securing a critical infrastructure that supplies water and provides water purification of a city. Industry 4.0. is booming and changes in infrastructure and systems are necessary. Increasing the connectivity of industrial networks means a need for improvement the level of cybersecurity. Therefore, it is necessary to review the renewal and digital security of general industrial systems, and more importantly for critical infrastructures. In this work, a solution for the renewal and securitization of a critical infrastructure based on IoT networks is designed. A design has been made for a critical infrastructure in the urban environment, it is a chain of water supply and wastewater treatment. The solution describes the architecture of the IoT network and the specific hardware for securing it. In addition, the water level control process for the supply chain and the system that ensures the optimal level of chemicals for the treatment of wastewater is detailed.

La indústria 4.0 s'integra en el ventall de solucions que ofereixen les ciutats intel·ligents o Smart Cities, que són ciutats que apliquen la digitalització i les tecnologies de la informació i de la comunicació, TIC, per proporcionar serveis als seus ciutadans de forma més eficient i sostenible. L'objectiu d'aquest treball és concretar la solució de renovació i securització d'una infraestructura crítica que proporciona el subministrament i gestió d'aigua d'una ciutat. La indústria 4.0. està en auge i els canvis en infraestructures i sistemes són necessaris. A l'augmentar la connectivitat de les xarxes industrials s'ha creat una necessitat de millora contínua de l'nivell de ciberseguretat. Per tant, és necessària la revisió de renovació i securització digital dels sistemes industrials generals, i més encara important la de la indústria relacionada amb infraestructures crítiques. En aquest treball es dissenya una solució de renovació i securització d'una infraestructura crítica basada en xarxes Iot. S'ha realitzat un disseny per a una infraestructura crítica habitual en l'entorn urbà i molt necessària per mantenir el nivell de salubritat de la societat, es tracta d'una cadena de subministrament d'aigua i de depuració d'aigües residuals. En la solució es descriu l'arquitectura de la xarxa IOT i el maquinari específic per a la securització. A més, es detalla el procés de control de nivell d'aigua per a la cadena de subministrament i el sistema que assegura el nivell òptim de químics per a la depuració de les aigües residuals.