Che cos'è SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)?

Scopri SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) e comprendi il suo ruolo fondamentale nel monitoraggio, controllo e ottimizzazione dei processi industriali per una maggiore efficienza e sicurezza.

I sistemi SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) si sono evoluti fino a diventare fondamentali per la gestione e il funzionamento efficienti dei sistemi industriali e infrastrutturali, che a loro volta sono diventati sempre più complessi. Monitorando e controllando i processi industriali in tempo reale, i sistemi SCADA hanno quindi dimostrato il loro valore in una miriade di settori che vanno dalla produzione all'energia, all'acqua e ai trasporti.

Poiché vengono utilizzati per controllare diverse operazioni critiche, è aumentata anche la necessità di proteggerli dalle minacce informatiche. I sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati, per quanto riguarda la sicurezza informatica, mostrano un legame significativo con la protezione dei dati, la continuità operativa e la sicurezza.

Che cos'è SCADA (Controllo di supervisione e acquisizione dati)?

SCADA è l'acronimo di Supervisory Control and Data Acquisition (Controllo di supervisione e acquisizione dati). Viene utilizzato fondamentalmente per controllare e monitorare processi industriali distribuiti su vaste aree geografiche. Il software SCADA fornisce la funzionalità di acquisizione dei dati in tempo reale per l'automazione di tali processi e li visualizza su un'interfaccia centrale all'utente a scopo di controllo e monitoraggio. Sono fondamentali per garantire l'efficienza operativa, la sicurezza e l'affidabilità continue.

Importanza di SCADA

I sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati svolgono un ruolo significativo nella gestione delle operazioni di vari settori industriali. Aiutano l'operatore a monitorare le prestazioni per rilevare anomalie e intervenire tempestivamente. Contribuiscono ad aumentare l'efficienza operativa, ridurre al minimo i tempi di inattività e soddisfare gli standard di sicurezza e normativi attraverso la disponibilità e il controllo dei dati in tempo reale.

Chi utilizza SCADA?

Il software SCADA è ampiamente utilizzato da molti settori diversi e da diverse organizzazioni per una varietà di applicazioni:

• Produzione:  Aiuta a controllare le linee di produzione e a monitorare le condizioni dei macchinari.
• Energia: Aiuta nella generazione, trasmissione e distribuzione di energia.
• Trattamento delle acque: trova applicazione nell'approvvigionamento idrico, nella rete fognaria e nella gestione delle acque reflue.
• Trasporti: viene utilizzato nei sistemi ferroviari, nei sistemi di controllo del traffico semaforico e nei sistemi di trasporto pubblico quando questi sono sottoposti a supervisione.
• Petrolio e gas: Esplorazione, trivellazione e raffinazione nello sfruttamento dei giacimenti di petrolio e gas.

Storia dei sistemi di controllo di supervisione e acquisizione dati

Il concetto di sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati è nato negli anni '60, quando i sistemi informatici allora agli albori hanno iniziato a conquistare i mercati concentrandosi principalmente sull'automazione dei processi industriali. La maggior parte dei primi sistemi utilizzava mainframe centralizzati per l'acquisizione e il controllo dei dati. Con il progresso tecnologico, i controllori logici programmabili e le unità terminali remote hanno iniziato a trovare spazio nei sistemi SCADA. Da allora, hanno continuato il loro sviluppo continuo verso sistemi ancora più avanzati e distribuiti. Poco dopo, durante gli anni '80 e '90, i sistemi SCADA in rete e basati sul web sono diventati famosi per la loro maggiore flessibilità e accessibilità. Questi software SCADA si sono ulteriormente sviluppati con l'uso odierno della tecnologia, combinandoli con il Cloud Computing e l'Advanced Analytics.

Come funzionano i sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati

I sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati collegano innumerevoli elementi per dirigere un processo industriale. Normalmente, sono costituiti da alcuni componenti cruciali:

1. Acquisizione dati:  Il software SCADA acquisisce informazioni raccogliendo dati da numerosi dispositivi e sensori sul campo. È qui che entrano in gioco le RTU e i PLC. La RTU raccoglie i dati dai vari sensori posizionati sul campo e li trasmette al sistema SCADA centrale. D'altra parte, i PLC vengono utilizzati per il controllo dei processi e dei macchinari locali.
2. Comunicazione:  Una volta raccolti, i dati devono essere inviati al sistema di controllo centrale dai dispositivi sul campo. Tutto ciò avviene tramite le reti di comunicazione che collegano tutte le RTU, i PLC e il server SCADA. Ciò può avvenire tramite tecnologia cablata, sia Ethernet che dispositivi wireless, poiché il sistema richiede dispositivi distribuiti su diverse località geografiche.
3. Elaborazione dei dati: Le informazioni registrate vengono quindi trasmesse al sistema di controllo centrale per l'analisi e l'interpretazione. Il server SCADA raccoglie i dati registrati da vari punti, li elabora in una forma utile e infine li archivia in un database per poterli recuperare in fasi successive; pertanto, l'elaborazione dei dati comporta il filtraggio e l'aggregazione dei dati registrati per evidenziare il quadro delle prestazioni del sistema.
4. Controllo: La funzione di controllo dei sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati (SCADA) è quella di consentire all'operatore di interfacciarsi con il sistema e controllare il processo industriale. L'operatore autorizzato può consentire qualsiasi modifica o comando ai dispositivi di campo in base al monitoraggio dei dati in tempo reale con SCADA. Ciò include l'impostazione dei parametri di controllo, le modifiche alle variabili di processo o qualsiasi altra azione necessaria per controllarle.
5. Monitoraggio: Le operazioni di base del software SCADA prevedono un monitoraggio costante. Inoltre, segue continuamente le variabili di processo rispetto alle soglie prestabilite delle prestazioni del sistema rispetto a condizioni operative predeterminate. Nel caso in cui si noti una tendenza di deviazione o anomalia in questi parametri, il sistema SCADA avvisa o allarma gli operatori per richiamare la loro attenzione su potenziali problemi.

Componenti chiave dell'architettura SCADA

Per la realizzazione del software SCADA vengono utilizzati alcuni componenti fondamentali, che svolgono tutti un ruolo essenziale per il funzionamento complessivo del sistema. Alcuni dei componenti chiave del sistema SCADA includono:

• Unità terminali remote (RTU):  Questi dispositivi raccolgono i dati dai sensori sul campo e li trasmettono al sistema SCADA. Sono progettati per funzionare indipendentemente dal sistema di controllo centrale, normalmente in luoghi remoti.
• Controllori logici programmabili (PLC): svolgono fondamentalmente la stessa funzione delle RTU, ma sono normalmente utilizzati in ambienti più localizzati o automatizzati. Controllano macchinari e processi sulla base di logiche e istruzioni predefinite.
• Interfaccia uomo-macchina (HMI): l'HMI è l'interfaccia utente che un operatore utilizza per interagire con i sistemi di controllo di supervisione e acquisizione dati. Visualizza la fonte, i dati in tempo reale, gli allarmi e le opzioni di controllo.
• Infrastruttura di comunicazione: Composizione della struttura di rete o dei protocolli attraverso i quali i dati vengono trasferiti tra RTU, PLC e il sistema di controllo centrale.

Tipi di sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati

I sistemi SCADA possono essere classificati in base alla loro architettura e alla loro implementazione. I tipi principali sono i seguenti:

1. Sistemi SCADA monolitici: Si tratta di un sistema centralizzato in cui tutti i componenti del dispositivo sono contenuti in un unico involucro. L'installazione di tali dispositivi è relativamente semplice, ma possono presentare problemi di scalabilità e flessibilità.
2. Sistemi software SCADA distribuiti: In tali sistemi, le funzioni di acquisizione dati e controllo sono suddivise tra una serie di nodi. Dal punto di vista architettonico, ciò migliora l'affidabilità e la scalabilità, poiché ogni nodo funziona in modo indipendente dagli altri.
3. Sistemi SCADA in rete: Si tratta di sistemi che utilizzano un'infrastruttura di rete per interconnettere diversi componenti dei sistemi di controllo di supervisione e acquisizione dati. Offrono una maggiore flessibilità e una più facile integrazione con altri sistemi.
4. Sistemi SCADA basati sul web: Questi sistemi si basano su tecnologie web per fornire accesso e controllo remoto tramite browser web. Sono quindi piuttosto facili da accedere e integrare nei dispositivi mobili.

Vantaggi e sfide dei sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati

Vantaggi dei sistemi SCADA

Vantaggio	Descrizione
Monitoraggio in tempo reale	Consente di accedere istantaneamente ai dati di processo e velocizza il processo decisionale.
Maggiore efficienza	Riduzione delle spese operative attraverso l'ottimizzazione del controllo dei processi e l'automazione delle attività di routine.
Maggiore sicurezza	Monitoraggio dei sistemi vitali e segnalazione di eventuali pericoli agli operatori.
Registrazione dei dati e reportistica	Registrazione delle informazioni per la reportistica di conformità e l'analisi storica.
Accesso remoto	Controllo e monitoraggio da una postazione remota per una maggiore flessibilità.

Sfide nell'implementazione dei sistemi SCADA:

Sfida	Descrizione
Rischi per la sicurezza informatica	Suscettibile a compromissione dei dati e interruzione operativa causata da hacker.
Complessità	Sono necessarie conoscenze specialistiche perché la progettazione, l'implementazione e la manutenzione potrebbero essere complicate.
Costi elevati	Sebbene i costi di installazione siano elevati inizialmente, aumentano anche con la manutenzione continua.
Problemi di integrazione	L'integrazione con la tecnologia e i sistemi attuali presenta alcuni problemi.
Problemi di scalabilità	Potrebbe essere necessario apportare modifiche significative al sistema per gestirne la crescita.

Vantaggi dell'implementazione di SCADA

• Controllo migliorato: i sistemi software SCADA forniscono agli operatori gli strumenti più avanzati possibili per monitorare ed elaborare le procedure industriali con estrema precisione. Grazie alla visualizzazione dei dati in tempo reale e alle interfacce di controllo, un operatore può ora prendere decisioni informate e agire immediatamente per adeguare i processi secondo necessità.
• Efficienza operativa: Poiché automatizzano i processi ripetitivi e centralizzano una serie di attività di controllo, i sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati riducono la necessità di intervento umano. Queste procedure estremamente semplificate hanno ridotto la probabilità di errore umano e accelerato i tempi di risposta. In parole povere, SCADA svolge tutti i compiti di controllo banali e impegnativi, lasciando agli operatori gli aspetti più strategici della gestione dei processi, aumentando così la produttività e l'efficienza in qualsiasi attività commerciale.
• Manutenzione predittiva: Grazie al monitoraggio continuo delle apparecchiature e delle tendenze nei dati acquisiti, SCADA consente la manutenzione predittiva. SCADA è in grado di acquisire e analizzare dati passati e in tempo reale per individuare modelli indicativi di potenziali guasti alle apparecchiature o necessità di manutenzione prima che si verifichino effettivamente.
• Conformità normativa: i sistemi SCADA aggiungono funzionalità di registrazione e reporting accurate con conformità normativa. Essi tracciano, registrano e visualizzano i dati di processo e le metriche operative insieme a tutte le altre informazioni mission-critical richieste dalle autorità di regolamentazione. Aiutano a catturare tutti i dati rilevanti e a documentarli per aiutare le organizzazioni a conformarsi alle normative e agli standard del settore; ciò facilita le procedure di audit necessarie sia dal punto di vista legale che in termini di sicurezza.

Potenziali rischi per la sicurezza informatica - Attacchi SCADA

I criminali informatici prendono di mira i sistemi SCADA poiché il loro funzionamento è fondamentale per il processo industriale. Gli attacchi tipici ai sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati includono:

• Attacchi Denial of Service (DoS): tali attacchi denial-of-service contro i sistemi SCADA mirano a sovraccaricare il sistema con un traffico o richieste ingenti che il sistema non è in grado di gestire, impedendo così l'elaborazione delle operazioni legittime. L'idea alla base di questo tipo di attacco è quella di sovraccaricare il sistema con una quantità di dati eccessiva da gestire, rallentandolo o causando l'arresto completo di tutti i servizi. In un ambiente SCADA, ciò può causare enormi ritardi operativi, perdita di controllo sui processi industriali e possibili rischi per la sicurezza.
• Attacchi Man-in-the-Middle: Nel caso di un attacco Man-in-the-Middle, il criminale informatico intercetta e potrebbe persino modificare le comunicazioni tra i componenti SCADA. In questo caso, il criminale si introduce tra i canali di trasmissione dei dati; una volta in posizione, il criminale potrebbe intercettare, manipolare o inserire informazioni false nel flusso di comunicazioni.
• Malware: Tali attacchi malware mirano a infettare i sistemi SCADA con software dannoso destinato a interrompere le operazioni o a rubare informazioni sensibili. Ciò può includere molti tipi di malware, tra cui virus, worm, ransomware e trojan. Dopo essere entrato in un sistema di controllo di supervisione e acquisizione dati, il malware può compromettere l'integrità dei dati, modificare le impostazioni di controllo o persino bloccare gli operatori fuori da sistemi importanti.
• Phishing: il personale del sistema SCADA è bersaglio di attacchi phishing tramite e-mail o messaggi che richiedono informazioni sensibili o credenziali. Il più delle volte, tali attacchi sono mascherati da comunicazioni reali provenienti da fornitori o altri reparti interni. In questo caso, l'attacco ha successo quando il personale viene indotto a rispondere, consentendo l'accesso al sistema SCADA. Gli aggressori potrebbero quindi manipolare il processo, rubare dati o condurre altri tipi di attacchi.

Come mitigare i rischi di sicurezza informatica SCADA?

La mitigazione dei rischi di sicurezza informatica nei sistemi SCADA comporta l'implementazione di una strategia di sicurezza completa:

1. Segmentazione della rete: La segmentazione della rete è stata implementata per isolare i sistemi SCADA dalla rete aziendale e da altre reti esterne al fine di limitarne l'accesso.
2. Controlli di accesso: implementare un processo di autorizzazione e autenticazione efficace per consentire l'accesso ai sistemi SCADA solo al personale autorizzato.
3. Aggiornamenti regolari: assicurarsi che siano applicate le patch di sicurezza più recenti e gli ultimi aggiornamenti per hardware e software.
4. Sistemi di rilevamento delle intrusioni: installare un sistema IDS per monitorare gli eventi consentiti alla ricerca di intrusioni. Formare adeguatamente tutto il personale sulle migliori pratiche di sicurezza informatica e sul rilevamento delle minacce.
5. Formazione dei dipendenti: Assicurarsi che il personale sia a conoscenza delle migliori pratiche di sicurezza informatica SCADA e delle procedure di rilevamento delle minacce.
6. Piani di backup e ripristino: Sviluppare piani di backup e ripristino che garantiscano l'integrità dei dati e il ripristino del sistema in caso di attacchi e testarli in modo efficace.

Come scegliere la migliore soluzione SCADA per le aziende?

La scelta della migliore soluzione SCADA per un'azienda ha implicazioni sull'efficienza operativa, la sicurezza e la scalabilità, oltre che sull'efficacia in termini di costi. Di seguito sono riportate le linee guida che ti aiuteranno a scegliere con saggezza:

1. Comprendere i requisiti aziendali

Scegli la soluzione SCADA giusta definendo chiaramente le tue esigenze aziendali. Innanzitutto, definisci cosa vuoi ottenere dal tuo sistema SCADA. Potrebbe trattarsi di monitoraggio in tempo reale, controllo, automazione, manutenzione predittiva o semplicemente conformità. Il passo successivo è l'identificazione dei principali processi che il sistema SCADA dovrà monitorare e controllare. In questo modo si restringe la scelta di una soluzione che soddisfi le vostre esigenze operative.

2. Integrazione e compatibilità del sistema

Un altro aspetto importante da considerare è che il sistema deve essere compatibile con tutti i dispositivi attualmente installati, come PLC, sensori, ecc. Deve inoltre essere integrato in altre piattaforme software, come i sistemi ERP o MES, consentendo lo scambio di dati in tempo reale e semplificando le operazioni. Inoltre, il sistema SCADA dovrebbe supportare altri protocolli di comunicazione attualmente in uso per garantire che i dati vengano ricevuti correttamente sulla rete senza modifiche estese.

3. Capacità di gestione dei dati

Un altro fattore critico è la capacità di gestione dei dati da parte del sistema SCADA. Assicurarsi che sia in grado di elaborare i dati in tempo reale; informazioni tempestive e accurate sono fondamentali per prendere decisioni informate. La capacità di gestione dei dati storici dovrebbe essere solida, in vista di un'archiviazione dei dati a lungo termine e di un facile recupero.

4. Interfaccia utente e usabilità

L'usabilità in un sistema SCADA è un fattore importante per operazioni efficienti ed efficaci. Un'interfaccia intuitiva garantirà che operatori, ingegneri e manager possano utilizzare il sistema in modo naturale, riducendo così la curva di apprendimento e minimizzando gli errori. Le caratteristiche chiave dell'usabilità includono una visualizzazione chiara tramite dashboard e grafici intuitivi che presentano i dati in una forma comprensibile per un rapido processo decisionale. Inoltre, dovrebbe essere facile da manipolare, in modo che gli utenti possano eseguire le operazioni con meno complicazioni.

5. Assistenza e affidabilità del fornitore

Quando si sceglie una soluzione SCADA, l'affidabilità e l'assistenza sono fattori importanti offerti dal fornitore. L'integrazione di un fornitore affidabile ed esperto come SentinelOne aumenterà notevolmente la vostra esperienza complessiva, oltre alla sicurezza operativa aggiuntiva. SentinelOne è un fornitore di soluzioni di sicurezza informatica di nuova generazione, molto rilevante nel contesto dei sistemi SCADA che controllano processi industriali vitali. La posizione di SentinelOne nel settore si basa su una lunga storia di fornitura di soluzioni robuste, scalabili e sicure, personalizzate in base alle esigenze specifiche di molti settori verticali.

Conclusione

I sistemi di controllo e acquisizione dati (SCADA) sono la spina dorsale di qualsiasi processo industriale in termini di gestione efficiente e affidabile. Essi monitorano, controllano e analizzano i dati in tempo reale per migliorare l'efficienza operativa e la sicurezza. Una forte integrazione nel business comporta però un elevato rischio informatico.

Misure di sicurezza efficaci all'interno dei sistemi SCADA e l'implementazione di nuove tecnologie sono fondamentali per proteggersi dalle minacce emergenti. Esistono già sul mercato diversi tipi di soluzioni software SCADA che possono essere sfruttate per trovare la soluzione giusta per la vostra azienda contro qualsiasi minaccia o ambiente operativo non sicuro.

FAQs

Che cos'è il Supervisory Control and Data Acquisition e come funziona?

Il controllo di supervisione e acquisizione dati si riferisce a un sistema di controllo industriale utilizzato per il monitoraggio e il controllo dei processi. Il suo funzionamento può essere descritto come la raccolta di dati in tempo reale dai dispositivi sul campo; elabora i dati e fornisce un'interfaccia utente attraverso la quale l'operatore controlla e monitora il processo.

Quali sono i tre principali tipi di sistemi SCADA per le aziende?

I tre principali tipi di architettura di supervisione, controllo e acquisizione dati sono i sistemi SCADA monolitici, distribuiti e in rete.

Quali sono gli attacchi SCADA più comuni e come possono difendersi le aziende?

Le minacce più comuni all'implementazione di SCADA sono malware, phishing, man-in-the-middle e denial of service. Le organizzazioni possono ridurre tali rischi in una certa misura implementando la segmentazione della rete, controlli di accesso, aggiornamenti regolari, rilevamento delle intrusioni, formazione dei dipendenti e strategie di backup/ripristino.

Quali sono le principali applicazioni dei sistemi SCADA?

Le principali aree di applicazione dei sistemi SCADA sono il controllo dei processi, la produzione, la gestione dell'energia, il trattamento delle acque, i trasporti e il settore petrolifero e del gas.

Qual è la differenza tra DCS, PLC e SCADA per le operazioni aziendali?

I sistemi di controllo distribuito ( DCS) si occupano della gestione e del controllo dei processi in un'unica area geografica. I controllori logici programmabili (PLC) sono dispositivi dedicati alle attività di automazione. I sistemi SCADA monitorano e controllano centralmente le applicazioni di processo distribuite.

Qual è più adatto alla mia attività, SCADA o PLC?

I requisiti della tua organizzazione determineranno se è più appropriato un PLC o un SCADA. I PLC sono più adatti alle attività di automazione e controllo, mentre il SCADA è appropriato per il monitoraggio e il controllo centralizzati di operazioni complesse e distribuite.