Qu'est-ce que le SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ?

Découvrez le SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) et comprenez son rôle essentiel dans la surveillance, le contrôle et l'optimisation des processus industriels pour une efficacité et une sécurité accrues.

Les systèmes SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ont évolué pour devenir essentiels à la gestion et au fonctionnement efficaces des systèmes industriels et des infrastructures, qui sont eux-mêmes de plus en plus complexes. En surveillant et en contrôlant les processus industriels en temps réel, les systèmes SCADA ont ainsi démontré leur valeur dans une multitude de secteurs, allant de la fabrication à l'énergie, en passant par l'eau et les transports.

Comme ils sont utilisés pour contrôler plusieurs opérations critiques, la nécessité de les protéger contre les cybermenaces s'est également accrue. Les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données, en matière de cybersécurité, présentent un lien important avec la protection des données, la continuité opérationnelle et la sécurité.

Qu'est-ce que le SCADA (contrôle de supervision et acquisition de données) ?

SCADA signifie " Supervisory Control and Data Acquisition " (contrôle de supervision et acquisition de données). Il est essentiellement utilisé pour contrôler et surveiller des processus industriels répartis sur de vastes zones géographiques. Un tel logiciel SCADA fournit des fonctionnalités permettant d'acquérir des données en temps réel pour l'automatisation de ces processus et de les afficher sur une interface centrale à l'intention de l'utilisateur à des fins de contrôle et de surveillance. Il est essentiel pour garantir l'efficacité, la sécurité et la fiabilité opérationnelles continues.

Importance du SCADA

Les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données jouent un rôle important dans la gestion des opérations de diverses industries. Ils aident l'opérateur à surveiller les performances afin de détecter les anomalies et d'intervenir en temps utile. Ils contribuent à accroître l'efficacité opérationnelle, à réduire les temps d'arrêt et à respecter les normes de sécurité et réglementaires grâce à la disponibilité et au contrôle des données en temps réel.

Qui utilise le SCADA ?

Les logiciels SCADA sont largement utilisés par de nombreuses industries et organisations différentes pour diverses applications :

• Fabrication :  Cela permet de contrôler les chaînes de production et de surveiller l'état des machines.
• Énergie : il facilite la production, le transport et la distribution d'électricité.
• Traitement de l'eau : Il trouve des applications dans l'approvisionnement en eau, l'assainissement et la gestion des eaux usées.
• Transports : Utilisé dans les systèmes ferroviaires, les systèmes de contrôle des feux de circulation et les systèmes de transport en commun lorsqu'ils sont supervisés.
• Pétrole et gaz : Exploration, forage et raffinage dans l'exploitation des gisements de pétrole et de gaz.

Historique des systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données

Le concept des systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données est né dans les années 1960, lorsque les systèmes informatiques, alors à leurs débuts, ont commencé à conquérir les marchés en se concentrant principalement sur l'automatisation des processus industriels. La plupart des premiers systèmes utilisaient des ordinateurs centraux pour l'acquisition et le contrôle des données. Grâce aux progrès technologiques, les contrôleurs logiques programmables et les terminaux distants ont commencé à trouver leur place dans les systèmes SCADA. Dès lors, ils ont connu un développement continu pour devenir des systèmes encore plus avancés et distribués. Un peu plus tard, dans les années 1980 et 1990, les systèmes SCADA en réseau et basés sur le Web se sont imposés grâce à leur flexibilité et leur accessibilité accrues. Ces logiciels SCADA ont continué à évoluer avec les technologies actuelles, les combinant avec le cloud computing et l'analyse avancée.

Comment fonctionnent les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données

Les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données relient entre eux d'innombrables éléments afin de diriger un processus industriel. Ils sont généralement composés de quelques éléments essentiels :

1. Acquisition de données:  Le logiciel SCADA acquiert des informations en collectant des données provenant de nombreux appareils et capteurs sur le terrain. C'est là que les RTU et les PLC entrent en jeu. La RTU collecte les données provenant des différents capteurs placés sur le terrain et les transmet au système SCADA central. D'autre part, les PLC sont utilisés pour le contrôle des processus et des machines locaux.
2. Communication :  Une fois les données collectées, elles doivent être envoyées au système de contrôle central depuis les appareils de terrain. Tout cela est réalisé par les réseaux de communication qui relient entre eux tous les RTU, les PLC et le serveur SCADA. Cela peut se faire sous la forme d'une technologie filaire, à la fois Ethernet et sans fil, car le système nécessite des appareils répartis sur plusieurs sites géographiques.
3. Traitement des données : Ces informations enregistrées sont ensuite transmises au système de contrôle central pour être analysées et interprétées. Le serveur SCADA récupère les enregistrements provenant de différents points, les traite sous une forme exploitable, puis les archive dans une base de données afin de pouvoir les récupérer ultérieurement. Le traitement des données consiste donc à filtrer et à agréger les enregistrements afin de mettre en évidence les performances du système.
4. Contrôle : La fonction de contrôle des systèmes de supervision et d'acquisition de données consiste à permettre à l'opérateur d'interagir avec le système et de contrôler le processus industriel. L'opérateur autorisé peut autoriser toute modification ou commande transmise aux appareils de terrain en fonction de la surveillance des données en temps réel avec SCADA. Cela comprend la configuration des paramètres de contrôle, les modifications des variables du processus ou toute autre action nécessaire pour les contrôler.
5. Surveillance : Les opérations de base du logiciel SCADA impliquent une surveillance constante. Il assure également un suivi continu des variables de processus par rapport aux seuils de performance du système définis pour des conditions de fonctionnement prédéterminées. Si une tendance à la déviation ou une anomalie dans ces paramètres est constatée, il alerte ou alarme le système SCADA afin d'attirer l'attention des opérateurs à des problèmes potentiels.

Composants clés de l'architecture SCADA

Quelques composants essentiels sont utilisés dans la fabrication des logiciels SCADA ; tous ces composants jouent un rôle vital dans le fonctionnement global du système. Parmi les composants clés du système SCADA, on peut citer :

• Unités terminales distantes (RTU) :  Ces dispositifs collectent les données des capteurs sur le terrain et les transmettent au SCADA. Ils sont conçus pour fonctionner indépendamment du système de contrôle central, généralement à distance.
• Contrôleurs logiques programmables (PLC) : ils font essentiellement la même chose que les RTU, mais sont généralement utilisés dans des environnements plus localisés ou automatisés. Ils contrôlent les machines et les processus sur la base d'une logique et d'instructions prédéfinies.
• Interface homme-machine (IHM) : L'IHM est l'interface utilisateur qu'un opérateur utilise pour interagir avec les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données. Elle affiche la source, les données en temps réel, les alarmes et les options de contrôle.
• Infrastructure de communication : Composition de la structure réseau ou des protocoles par lesquels les données sont transférées entre le RTU, le PLC et le système de contrôle central.

Types de systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données

Les systèmes SCADA peuvent être classés en fonction de leur architecture et de leur déploiement. Les principaux types sont les suivants :

1. Systèmes SCADA monolithiques : Il s'agit d'un système centralisé dans lequel tous les composants de l'appareil sont contenus dans un seul boîtier. L'installation de ces appareils est relativement facile, mais ils peuvent présenter des problèmes d'évolutivité et de flexibilité.
2. Systèmes logiciels SCADA distribués : dans ces systèmes, les fonctions d'acquisition et de contrôle des données sont réparties entre plusieurs nœuds. Sur le plan architectural, cela améliore la fiabilité et l'évolutivité, car chaque nœud fonctionne indépendamment des autres.
3. Systèmes SCADA en réseau : Il s'agit de systèmes utilisant une infrastructure réseau pour interconnecter plusieurs composants des systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données. Ils offrent une plus grande flexibilité et une intégration plus facile avec d'autres systèmes.
4. Systèmes SCADA basés sur le Web: ces systèmes sont basés sur les technologies web afin de permettre un accès et un contrôle à distance via un navigateur web. Ils sont donc très faciles d'accès et s'intègrent facilement aux appareils mobiles.

Avantages et défis des systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données

Avantages des systèmes SCADA

Avantage	Description
Surveillance en temps réel	Permet d'accéder instantanément aux données de processus et accélère la prise de décision.
Efficacité accrue	Réduction des dépenses d'exploitation grâce à l'optimisation du contrôle des processus et à l'automatisation des tâches routinières.
Sécurité renforcée	Surveillance des systèmes vitaux et alerte des opérateurs en cas de danger.
Enregistrement et rapport des données	Enregistrement des informations pour les rapports de conformité et l'analyse historique.
Accès à distance	Contrôle et surveillance à distance pour une flexibilité accrue.

Défis liés à la mise en œuvre des systèmes SCADA :

Défi	Description
Risques liés à la cybersécurité	Sensible à la compromission des données et aux perturbations opérationnelles causées par les pirates informatiques.
Complexité	Des connaissances spécialisées sont nécessaires car sa conception, sa mise en œuvre et sa maintenance peuvent être complexes.
Coûts élevés	Les coûts d'installation sont élevés au départ, mais ils augmentent également avec la maintenance continue.
Problèmes d'intégration	L'intégration avec les technologies et les systèmes actuels pose certains problèmes.
Problèmes d'évolutivité	Il peut être nécessaire d'apporter des modifications importantes à l'évolutivité du système pour faire face à la croissance.

Avantages de la mise en œuvre du SCADA

• Contrôle amélioré: les systèmes logiciels SCADA fournissent aux opérateurs les outils les plus avancés possibles pour surveiller et traiter les procédures industrielles avec une très grande précision. Grâce à la visualisation des données en temps réel et aux interfaces de contrôle, un opérateur peut désormais prendre des décisions éclairées et agir instantanément pour ajuster les processus selon les besoins.
• Efficacité opérationnelle: En automatisant les processus répétitifs et en centralisant diverses activités de contrôle, les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données réduisent le besoin d'intervention humaine. Ces procédures considérablement rationalisées ont réduit le risque d'erreur humaine et accéléré les temps de réponse. En termes simples, le SCADA effectue toutes les tâches de contrôle banales et difficiles afin que les opérateurs puissent se concentrer sur les aspects plus stratégiques de la gestion des processus, ce qui augmente le rendement et l'efficacité de toute entreprise.
• Maintenance prédictive: Grâce à la surveillance continue des équipements et des tendances dans les données acquises, le SCADA permet une maintenance prédictive. Le SCADA peut acquérir et examiner des données passées et en temps réel afin d'identifier les schémas indiquant des pannes potentielles des équipements ou des besoins de maintenance avant qu'ils ne se produisent réellement.
• Conformité réglementaire: Les systèmes SCADA renforcent les capacités d'enregistrement et de reporting précis grâce à la conformité réglementaire. Ils suivent, enregistrent et affichent les données de processus et les mesures opérationnelles, ainsi que toutes les autres informations critiques associées requises par les organismes de réglementation. Ils permettent de saisir toutes les données pertinentes et de les documenter afin d'aider les organisations à se conformer aux réglementations et normes industrielles, ce qui facilite les procédures d'audit requises tant sur le plan juridique qu'en matière de sécurité.

Risques potentiels en matière de cybersécurité – Attaques SCADA

Les cybercriminels ciblent les systèmes SCADA, car leur fonctionnement est essentiel au processus industriel. Les attaques typiques contre les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données comprennent :

• Attaques par déni de service (DoS) : Ces déni de service contre les systèmes SCADA visent à surcharger le système avec un trafic ou des requêtes trop importants pour qu'il puisse les traiter, l'empêchant ainsi d'effectuer les opérations légitimes. L'idée derrière ce type d'attaque est de submerger le système avec trop de données à traiter, ce qui le ralentit ou entraîne l'arrêt complet de tous les services. Dans un environnement SCADA, cela peut entraîner d'énormes retards opérationnels, une perte de contrôle sur les processus industriels et d'éventuels risques pour la sécurité.
• Attaques de type " man-in-the-middle " : Dans le cas d'une attaque de type " man-in-the-middle ", le cybercriminel intercepte et peut même modifier les communications entre les composants SCADA. Ici, le criminel s'introduit entre les canaux de transmission des données ; une fois en place, il peut alors espionner, manipuler ou injecter de fausses informations dans le flux de communication.
• Malware: ces attaques par malware visent à infecter les systèmes SCADA avec des logiciels malveillants destinés soit à perturber les opérations, soit à voler des informations sensibles. Il peut s'agir de nombreux types de logiciels malveillants, notamment des virus, des vers, des ransomwares et des chevaux de Troie. Après avoir pénétré dans un système de contrôle et d'acquisition de données, les logiciels malveillants peuvent compromettre l'intégrité des données, modifier les paramètres de contrôle ou même empêcher les opérateurs d'accéder à des systèmes importants.
• Hameçonnage: le personnel des systèmes SCADA est la cible d'attaques de phishing dans des e-mails ou des messages qui leur soutirent des informations sensibles ou des identifiants. Le plus souvent, ces attaques sont dissimulées sous forme de communications réelles provenant de fournisseurs ou d'autres services internes. Dans ce cas, l'attaque réussit lorsque le personnel est amené à répondre, ce qui permet d'accéder au système SCADA. Les attaquants peuvent alors manipuler le processus, voler des données ou mener d'autres types d'attaques.

Comment atténuer les risques liés à la cybersécurité SCADA ?

L'atténuation des risques liés à la cybersécurité dans les systèmes SCADA passe par la mise en œuvre d'une stratégie de sécurité complète :

1. Segmentation du réseau : la segmentation du réseau a été mise en œuvre afin d'isoler les systèmes SCADA du réseau de l'entreprise et d'autres réseaux externes afin d'en limiter l'accès.
2. Contrôles d'accès : mettre en place un processus d'autorisation et d'authentification efficace pour que seuls les membres du personnel autorisés puissent accéder aux systèmes SCADA.
3. Mises à jour régulières : s'assurer que les derniers correctifs de sécurité sont appliqués et que les dernières mises à niveau matérielles et logicielles sont installées.
4. Systèmes de détection d'intrusion : Installez un système IDS pour surveiller les événements autorisés afin de détecter les intrusions. Formez correctement tout le personnel aux meilleures pratiques en matière de cybersécurité et à la détection des menaces.
5. Formation des employés: veillez à ce que le personnel soit informé des meilleures pratiques en matière de cybersécurité SCADA et des procédures de détection des menaces.
6. Plans de sauvegarde et de restauration: élaborez des plans de sauvegarde et de restauration qui traitent de l'intégrité des données et de la restauration du système en cas d'attaques, et testez-les efficacement.

Comment choisir la meilleure solution SCADA pour les entreprises ?

Le choix du meilleur système SCADA pour une entreprise a des implications sur l'efficacité opérationnelle, la sécurité et l'évolutivité, en plus de la rentabilité. Vous trouverez ci-dessous des conseils qui vous aideront à faire le bon choix :

1. Comprendre les besoins de l'entreprise

Choisissez la solution SCADA adaptée en définissant clairement les besoins de votre entreprise. Commencez par définir ce que vous attendez de votre système SCADA. Il peut s'agir de la surveillance en temps réel, du contrôle, de l'automatisation, de la maintenance prédictive ou simplement de la conformité. L'étape suivante consiste à identifier les principaux processus que le système SCADA va surveiller et contrôler. Cela permet de réduire le choix des solutions qui répondent à vos besoins opérationnels.

2. Intégration et compatibilité du système

L'autre élément important à prendre en compte est la compatibilité avec tous vos appareils actuellement installés, tels que les automates programmables, les capteurs, etc. Il doit également s'intégrer à d'autres plateformes logicielles, telles que les systèmes ERP ou MES, afin de permettre l'échange de données en temps réel et de faciliter les opérations. En outre, le système SCADA doit prendre en charge les autres protocoles de communication actuellement utilisés afin de garantir la bonne réception des données sur votre réseau sans modifications importantes.

3. Capacités de traitement des données

Un autre facteur essentiel est la capacité du système SCADA à traiter les données. Assurez-vous qu'il est capable de traiter les données en temps réel ; des informations opportunes et précises sont essentielles pour prendre des décisions éclairées. La capacité de gestion des données historiques doit être solide, dans une perspective de stockage à long terme et de récupération facile des données.

4. Interface utilisateur et convivialité

La convivialité d'un système SCADA est un facteur important pour l'efficacité et l'efficience des opérations. Une interface conviviale permettra aux opérateurs, ingénieurs et gestionnaires d'utiliser le système naturellement, réduisant ainsi la courbe d'apprentissage et minimisant les erreurs. Les principales caractéristiques de la convivialité comprennent une visualisation claire grâce à des tableaux de bord et des graphiques intuitifs qui présentent les données sous une forme compréhensible pour une prise de décision rapide. En outre, le système doit être facile à manipuler, afin que les utilisateurs puissent effectuer des opérations avec moins de complications.

5. Assistance et fiabilité du fournisseur

Lors du choix d'une solution SCADA, la fiabilité et l'assistance sont des éléments importants fournis par le fournisseur. L'intégration d'un fournisseur fiable et expérimenté comme SentinelOne améliorera considérablement votre expérience globale, en plus de renforcer la sécurité opérationnelle. SentinelOne est un fournisseur de solutions de cybersécurité de nouvelle génération, très pertinent dans le contexte des systèmes SCADA qui contrôlent des processus industriels vitaux. La position de SentinelOne dans le secteur repose sur une longue expérience dans la fourniture de solutions robustes, évolutives et sécurisées, adaptées aux besoins spécifiques de nombreux secteurs verticaux.

Conclusion

Les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données constituent la colonne vertébrale de tout processus industriel en termes de gestion efficace et fiable. Ils surveillent, contrôlent et analysent les données en temps réel afin d'améliorer l'efficacité opérationnelle et la sécurité. Une forte intégration dans les activités commerciales s'accompagne d'un risque cyber important.

Des mesures de sécurité efficaces au sein des systèmes SCADA et la mise en œuvre de nouvelles technologies sont essentielles pour se protéger contre les menaces émergentes. Il existe déjà sur le marché différents types de solutions logicielles SCADA qui peuvent être exploitées pour répondre aux besoins spécifiques de votre entreprise face à toute menace ou environnement opérationnel non sécurisé.

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FAQs

Qu'est-ce que le contrôle de supervision et l'acquisition de données, et comment cela fonctionne-t-il ?

Le contrôle de supervision et l'acquisition de données font référence à un système de contrôle industriel utilisé pour la surveillance et le contrôle des processus. Son fonctionnement peut être décrit comme suit : il collecte des données en temps réel à partir d'appareils sur le terrain, traite ces données et fournit une interface utilisateur à travers laquelle l'opérateur contrôle et surveille le processus.

Quels sont les trois principaux types de systèmes SCADA pour les entreprises ?

Les trois principaux types d'architecture de contrôle de supervision et d'acquisition de données sont les systèmes SCADA monolithiques, distribués et en réseau.

Quelles sont les attaques SCADA courantes et comment les entreprises peuvent-elles s'en défendre ?

Les menaces les plus courantes pour la mise en œuvre des systèmes SCADA sont les logiciels malveillants, le phishing, les attaques de type " man-in-the-middle " et les dénis de service. Les organisations peuvent réduire ces risques dans une certaine mesure en mettant en œuvre une segmentation du réseau, des contrôles d'accès, des mises à jour régulières, la détection des intrusions, la formation des employés et des stratégies de sauvegarde/restauration.

Quelles sont les principales applications du SCADA ?

Les principaux domaines d'application des systèmes SCADA sont le contrôle des processus, la fabrication, la gestion de l'énergie, le traitement de l'eau, les transports, ainsi que le pétrole et le gaz.

Quelle est la différence entre les systèmes DCS, PLC et SCADA pour les opérations commerciales ?

Les systèmes de contrôle distribué ( DCS) gèrent la gestion et le contrôle des processus dans une zone géographique donnée. Les automates programmables (PLC) sont des dispositifs dédiés aux tâches d'automatisation. Les systèmes SCADA surveillent et contrôlent de manière centralisée les applications de processus distribués.

Quel système est le plus adapté à mon entreprise : SCADA ou PLC ?

Ce sont les besoins de votre organisation qui détermineront si un PLC ou un SCADA est approprié. Les PLC sont mieux adaptés aux activités d'automatisation et de contrôle, tandis que les SCADA conviennent mieux à la surveillance et au contrôle centralisés d'opérations complexes et distribuées.