Verkehrstechnik Fernwartungstool: Kosteneffizient, reaktionsschnell und zuverlässig

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Auf Schiffen sind Serviceeinsätze meist mit Dienstreisen und hohen Kosten verbunden. Phoenix Contact bietet deshalb ein sicheres Fernwartungstool, sodass sich Wartungsarbeiten effizienter aus der Ferne durchführen lassen.

Die Automatisierung hält mittlerweile immer häufiger Einzug in die auf den Weltmeeren fahrende Flotte. Beispielsweise werden Sensordaten über I/O-Stationen aufgenommen, durch Steuerungen respektive SPS-Programme verarbeitet sowie entsprechende Signale an die Aktoren ausgegeben. So kann der Anwender Prozesse auf Knopfdruck ausführen, was den Schiffsbetrieb erheblich vereinfacht. Um die Effizienz zu verbessern, arbeiten die Hersteller stetig an deren Optimierung. Dazu werden zum Beispiel Vitaldaten der Anlage ausgelesen und dann unter Umständen Parameter im Programmcode angepasst. 

Es kann bei solchen Systemen allerdings auch zu Störungen oder sogar zu Ausfällen kommen. Dann ist schnelles Handeln gefragt. Mit dem Internet lässt sich inzwischen fast jeder Ort der Erde unmittelbar erreichen. Die Fernwartungslösungen von Phoenix Contact nutzen dies und unterstützen das Servicepersonal, sich sicher, zuverlässig sowie ohne IT-Kenntnisse mit den maritimen Systemen zu verbinden.

Fernwartungstool: On-Premise oder Cloud

Für derartige Anforderungen stellt Phoenix Contact den Anwendern zwei Lösungen bereit. Bei der On-Premise-Variante wird im Rechenzentrum des Anwenders eine private Fernzugriffs­infrastruktur implementiert. Der FL mGuard Centerport empfiehlt dort als zentrale Komponente zum Aufbau von virtuellen privaten Netzwerken (VPN) beziehungsweise von verschlüsselten VPN-Verbindungen zu den zu wartenden maritimen Systemen. Bei einer On-Premise-Lösung können Daten lokal beim Anwender gespeichert und Compliance-Anforderungen erfüllt werden. So ist der Anwender zwar unabhängig von externen Cloudanbietern und hat die volle Kontrolle über die VPN-Verbindungen, doch er verantwortet die gesamte Hardware- und Softwarearchitektur und den Cloud-Betrieb selbst. Das Konzept erfordert also IT-affine Beschäftigte, die sich um Konfigurationen, Updates, Backups und Wiederherstellungsprozesse der On-Premise-Infrastruktur kümmern müssen.

Anders sieht es bei der Verwendung einer Public Cloud aus. Hier kann der Anwender auf Erfahrungen und Werkzeuge der Anbieter zurückgreifen. Bei der mGuard Secure Cloud von Phoenix Contact handelt es sich um einen solchen Cloud-Ansatz. Die Fernwartungslösung erspart dem Anwender Investitionen in Hardware sowie lokalen Administrationsaufwand. Zudem ist die mGuard Secure Cloud aufgrund regelmäßiger Updates und Patches immer aktuell und entspricht Datenschutzstandards (DSGVO, Datenschutz-Grundverordnung). In den hochverfügbaren Rechenzentren der mGuard Secure Cloud werden keine Anwenderdaten archiviert, was den Sicherheitslevel erhöht (Bild 2).

Zuverlässige VPN-Verbindungen nach China

Die hohen Ansprüche an die Sicherheit der VPN-Verbindungen zeigt sich insbesondere in einem neuen Service der mGuard Secure Cloud. Wegen rechtlicher Beschränkungen waren verschlüsselte Fernzugriffe auf in China installierte Systeme seit 2018 unzuverlässig oder schlicht nicht möglich. Mit dem hinzubuchbaren Flatrate-Service China VPN+ der Cloudlösung erfolgt im Backbone des Providers eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung durch die Chinese National Network Security. Auf diese Weise lässt sich eine 99-prozentige Verfügbarkeit bei VPN-Verbindungen nach China erreichen, ohne Zugriffssicherheit und Datenintegrität zu beeinträchtigen. Dabei werden weder die Anzahl der Serviceverbindungen noch das übertragene Datenvolumen begrenzt.

Ein unlimitiertes Datenvolumen erweist sich als vorteilhaft, weil die robusten Security-Router der neuen mGuard-Plattform ein Datenvolumen von fast 1.000 MBit/s weiterleiten können, was etwa hochwertige Videoübertragungen erlaubt. In Fernwartungslösungen dienen die mGuard-Geräte meist als Endpunkt der VPN-Verbindung des zu wartenden Systems. Das IPsec-Sicherheitsprotokoll und moderne Sicherheitsmechanismen – wie Deep Packet Inspection (DPI) und selbstlernende Firewalls – sorgen für die Vertraulichkeit, Authentizität und Integrität sämtlicher kommunizierter Daten. Trotz komplexer Funk­tionen lassen sich die mGuard-Geräte mit Hilfe des grafischen VPN Builder in der Cloud einfach in bestehende Systeme integrieren. Zudem stellt Phoenix Contact Anwendern ein Konfigurationsdokument für die Security-Router bereit, um die funktionalen Anforderungen der Security-Norm IEC 62443-4-2 – etwa das zeitabhängige Sperren von Wartungssessions – zu erfüllen und die notwendigen Security-Level zu erreichen (Bild 3).

Mit PLCnext-Steuerungen kompatibles Fernwartungstool

Die mGuard Secure Cloud ist nicht nur mit den Security-Routern der Produktfamilie mGuard, sondern auch mit anderen zertifizierten VPN-Clients und den PLCnext-Steuerungen von Phoenix Contact kompatibel. Mit der Cloudlösung kann der Anwender so eine direkte VPN-Verbindung zu einem systemsteuernden PLCnext-Controller herstellen. PLCnext-Steuerungen sind die ersten SPS, deren Entwicklungsprozess durch eine unabhängige Akkreditierungsorganisation gemäß IEC 62443-4-1 zertifiziert ist. Gleiches gilt für die Steuerungen selbst, die den Vorgaben der IEC 62443-4-2 entsprechen. Das Portfolio von Phoenix Contact bietet also verschiedene Hardwareausprägungen zur Realisierung sicherer und zuverlässiger Fernwartungslösungen für maritime Systeme. Zudem können die Anwender das Know-how der zertifizierten Security-Experten des Unternehmens nutzen, die sie bei der Ausarbeitung eines Sicherheitskonzepts unterstützen (Bild 4).

Die Voraussetzungen für die sichere Fernwartung mit der mGuard Secure Cloud sind überschaubar. Das zu wartende System ist mindestens mit einem Security-Router der Produktfamilie mGuard oder einer PLCnext-Steuerung auszustatten. Die Konfiguration der VPN-Verbindung erfolgt mit dem Konfigurationsassistenten VPN Builder in der mGuard Secure Cloud. Dann werden die Einstellungen auf den Security-Router geladen. Der Aufbau der VPN-Verbindung zur mGuard Secure Cloud wird über Konfiguration oder lokale Hardware freigegeben. 

Um sich dann mit der mGuard Secure Cloud und dem Zielsystem zu verbinden, benötigt das Servicepersonal ein Endgerät (Notebook oder iPad) mit zertifiziertem VPN-Software-Client – wie dem mGuard Secure VPN Client – und einen Standardbrowser mit Internetzugang. Nach der Authentifizierung kann der Techniker die Verfügbarkeit der zugewiesenen Systeme auf der Web-Oberfläche einsehen, sich verbinden und die Fernwartung durchführen. Verglichen mit herkömmlichen Einsätzen vor Ort ist der Aufwand bei Fernzugriffen kleiner. Ein Preisvergleich zwischen einem Economy-Flug von Frankfurt nach Peking für rund 3.000 Euro pro Flug und der Premiumlizenz für die mGuard Secure Cloud inklusive China VPN+ für circa 3.600 Euro pro Jahr macht das deutlich.

Fazit

Mit der mGuard Secure Cloud lassen sich Serviceeinsätze einfach, sicher und reaktionsschnell umsetzen. Sie erlauben ferner die Einsparung von Reisekosten und Emissionen.