Cyber-physische Risiken: Wie IoT-Fehler elektrische Brände in industriellen Netzwerken auslösen können

Über 1,35 Milliarden Im Jahr 2024 waren Einzelpersonen in den Vereinigten Staaten von Datenkompromittierungen betroffen. Diese Angriffe reichen von einer einfachen verlorenen Debitkarte bis hin zu Malware, die industrielle Geräte infiziert. Während Automatisierungen das Leben in vielen Fällen erleichtert haben, setzen bestimmte Geräte Unternehmen einem höheren Risiko aus.

Das Wachstum des Industrial Internet of Things (IIoT) verändert die Art und Weise, wie wir produzieren. Smarte Sensoren, Fernüberwachung und vorausschauende Analysen helfen dabei, kathodische Korrosion oder elektrische Lasten auszugleichen, aber sie stellen auch zusätzliche Anforderungen an physikalische Systeme. Dies kann zu einem Brandrisiko führen, wenn solche IIoT-Geräte Fehler verursachen.

Das Letzte, was jede Organisation braucht, ist die latente Natur von Cyber-physischen Risiken, die Brandschutzstrategien beeinträchtigen oder unterbrechen können. Proaktive Bewertungen sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass diese Geräte den Betrieb unterstützen und nicht behindern.

Cyberangriffe können physische Systeme in gefährliche Zustände manipulieren

Die meisten Cyberangriffe richten sich gegen Finanz- oder Versicherungsunternehmen. Im Jahr 2021 wurde das verarbeitende Gewerbe zum zweithöchste Ziel solcher Angriffe. Nicht nur Anlagen zur Ölraffination oder Zementherstellung, sondern auch die entscheidende Infrastruktur und Regierungsbehörden, die das zivile Leben unterstützen.

Phishing, Ransomware, interne Sicherheitsverletzungen und Sabotage durch Geräte aufgrund von Schwachstellen in der IIoT-Gerätesoftware sind reale Risiken, die Ihre elektrischen Systeme bedrohen, insbesondere wenn diese mit SCADA-Systemen verbunden sind. Diese Geräte können manipuliert werden, um falsche Berichte oder Alarme an Maschinen zu senden, Sicherheitsprotokolle zu umgehen und Temperatur- sowie Spannungswerte zu fälschen. Alles könnte den Anschein erwecken, innerhalb sicherer Parameter zu funktionieren, während in Wirklichkeit ein Hacker auf der ganzen Welt ein System hochfährt, das überhitzt und einen Brand verursacht.

Integrationslücken hinterlassen gefährliche blinde Flecken

Industriell Betriebe, die heute in Betrieb sind, verfügen über eine Mischung aus älterer elektrischer Systeme mit Integration in eine moderne IoT-Plattform. Dies könnte die Überwachung der Stromverteilung, die HLK-Automatisierung, die Lichtsteuerung, das Energiemanagement oder den ferngesteuerten Maschinenbetrieb umfassen. Wenn diese Systeme schlecht miteinander kompatibel sind, kann dies zu fehlenden Signalen und verzögerten Reaktionen auf Ausfälle führen und wird dies auch tun.

Stellen Sie sich ein Notstromaggregat für einen Gesundheitsdienstleister vor, das von einem separaten Energieüberwachungs-Dashboard unbemerkt bleibt, nur weil die beiden Systeme nicht richtig synchronisiert sind. Dieser einzelne Ausfallpunkt stellt eine Lücke dar, die dazu führen kann, dass das primäre System unter Volllast bleibt, auch wenn das Notstromaggregat unbemerkt überhitzt.

Hardwaremängel und schlechte Installationen verschärfen das Risiko

Die häufigste Risikoverbindung zwischen IoT-Geräten und Ihren Systemen ist die physische Installation. Brandrisiken entstehen, weil Kabel nicht korrekt terminiert oder Anschlüsse nicht mit dem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen wurden. Lichtbögen durch schlechte Verbindungen sind immer noch die häufigste Ursache für Elektrofachbrände, und IIoT-Installationen fügen diesem Prozess komplexe Ebenen hinzu.

Installieren Sie IIoT- oder einfache IoT-Hardware niemals, ohne sich vorher mit einem qualifizierten Team von erfahrenen Elektrikern oder Gerichtsmediziner. Sie können eine elektrische Lastanalyse durchführen und Ihre Systeme überprüfen, um sicherzustellen, dass die Verbindungen korrekt sind, wie vorgesehen funktionieren und keine zusätzliche Belastung für Komponenten darstellen. Ein “Plug-and-Play”-IoT-Gerät mag harmlos erscheinen, kann aber unter Belastung schnell zu Stromkreisversagen und thermischer Entzündung führen.

Überlastung und Ungleichgewicht durch zu viele Geräte

An der Leistung des IIoT zur Verbesserung der Systemeffizienz gibt es nichts zu rütteln. A neuester Blogbeitrag Der führende Hersteller GE hebt hervor, wie die IIoT-Technologie es Sensoren ermöglicht, Daten zu sammeln, sie drahtlos zu speichern und Analysen sowie maschinelles Lernen (ML) zu nutzen, um Berichte zu erstellen oder Entscheidungen zu unterstützen.

Während diese Vorteile überzeugend sind, können sie dazu führen, dass einige Unternehmen ihre elektrischen Systeme überlasten, indem sie Technologie zu schnell adaptieren. Der Schneeballeffekt von Dutzenden von Geräten, die rund um die Uhr miteinander kommunizieren, führt zu zusätzlichen Stromverbrauchern und erzeugt mehr Wärme. Sie müssen regelmäßige Stromlastanalysen durchführen, um das Risiko einer Überlastung von Stromkreisen und Verteilerkästen zu minimieren.

Die häufigsten Fehlerquellen im IIoT

Um es klarzustellen: IIoT gibt es in einer enormen Vielfalt von Formfaktoren. Was für ein Abfall-zu-Energie-Werk in Houston funktioniert, wird nicht dasselbe sein wie für ein Recycling-Werk in Maine. Deshalb ist es hilfreich, ein Ingenieurbüro zu beauftragen, wenn mehrere IIoT-Geräte installiert werden. Sie möchten über die häufigsten IIoT-Fehlerquellen informiert sein, wie zum Beispiel:

• Sensordaten mit Fehlern fallen auf, Sammeln von Flags für schlechte Qualität
• Steuerungsausfall bei SPSen oder Steuerungen, die keine Notstromversorgung haben
• Steuerungskommunikationsausfall aufgrund von Netzwerkkommunikationsfehlern
• Lange Verzögerungen bei Software-Updates verursachen systemische Überlastungen
• Fehlerhafte oder überlastete Stromkreise
• Schlechte Installation und Wartung
• Alternde oder beschädigte Ausrüstung
• Cyberangriffe zur Übernahme vernetzter Industrieumgebungen
• Umweltfaktoren
• Grobe Fahrlässigkeit durch mangelhafte Ausbildung und Aufsicht

IIoT ist nicht per se gefährlich. Wenn sie gut implementiert und korrekt gewartet werden, können sie das Risiko von elektrischen Bränden erheblich reduzieren. Smarte Sensoren können anormale Hitzesignaturen erkennen, bevor der Schutzschalter auslöst, oder Teams auf Stromkreisüberlastungen aufgrund von Lastverteilungsproblemen aufmerksam machen. Es kann sogar automatisierte Abschaltprotokolle geben, um Fehler zu isolieren und Wärmeentwicklung einzudämmen. All diese Vorteile hängen jedoch von einem sauberen, sicheren und gut integrierten Netzwerk ab.

Anders ausgedrückt, ist das IIoT nur so sicher wie die zugrunde liegende Infrastruktur und die unterstützenden Prozesse. Sie müssen regelmäßig Inspektionen durch qualifizierte Ingenieure planen, sicherstellen, dass Software auf dem neuesten Stand ist, Ihre Mitarbeiter und Manager in Bezug auf Cybersicherheitsschulungen schulen und sicherstellen, dass jeder, von der Führungsebene abwärts, die Risiken versteht.

Best Practices für Ingenieurteams und Gebäudemanager

Bei Dreiym Engineering möchten wir nicht zu Ihnen kommen, um Forensische Ingenieurberatung Nach einem Brand. Wenn wir vor Ort sind, bedeutet das, dass etwas wirklich Schlimmes passiert ist und Sie einen Experten brauchen. Wir helfen Ihnen viel lieber, Schäden von vornherein zu vermeiden. In diesem Sinne finden Sie hier einige nützliche Tipps, die Sie befolgen können, um sicherzustellen, dass Ihre IIoT-Geräte keinen Schaden anrichten:

• Planen Sie stets regelmäßige elektrische Lastanalysen, damit Lastungleichgewichte oder Überlastungen von Stromkreisen nicht unbemerkt bleiben.
• Nutzen Sie interne Teams oder stellen Sie Berater für Cyber-Physische Audits ein, um die Interaktion zwischen Ihren digitalen Systemen und der physischen Infrastruktur, insbesondere bei Schaltanlagen und Leitwarten, zu überprüfen.
• Setzen Sie verschiedene Zugriffssteuerungen für SCADA- und IIoT-Geräte durch und sichern Sie die Gerätekonfiguration.
• Vereinheitlichen Sie alle Ihre Überwachungssysteme (HLK, Elektrik, Notstromversorgung, Wasser usw.), damit sie über ein einziges Dashboard kommunizieren, das Ihre Manager schnell bewerten können.

Die letzte präventive Maßnahme, die Sie ergreifen möchten, ist die Überprüfung aller Installationen durch einen Experten. Gehen Sie kein Risiko ein, dass ein Praktikant Sensoren installiert, wenn ihm die entsprechende Schulung fehlt. Sie möchten jemanden mit Fachkenntnissen in diesem Bereich, damit Sie nicht nur das System korrekt in Betrieb nehmen, sondern auch Einblicke erhalten, wie Sie es warten oder potenzielle Fehler in Zukunft identifizieren können.

Lassen Sie nicht zu, dass smarte Geräte dumme Brände verursachen

Die Leistungsfähigkeit von IIoT-Geräten verändert die Betriebsweise von Produktions- und Industrieanlagen drastisch. Der Trick besteht darin, die cyber-physische Sicherheit nicht zu einem vordergründigen Brandschutzproblem werden zu lassen. Während jeder Sensor oder Controller zwar eine verbesserte Sichtbarkeit mit sich bringt, führt er auch zu zusätzlichen Schwachstellen.

Arbeiten Sie mit Experten zusammen, um IoT-Fehler durch Hacking, schlechte Integration oder Hardwarefehler zu vermeiden. Wenn dies geschehen ist, stellen Sie unser Team bei Dreiym Engineering ein Für Audits, elektrische Lastverteilungen, Erdungsprüfungen und Kurzschlussanalysen. Wir können Ihnen die zusätzliche Sicherheit bieten, die Sie, Ihre Versicherung und Ihr Rechtsteam bevorzugen.