當用戶信用卡信息和設施的暖通空調(HVAC)系統(tǒng)關聯(lián)時，邊緣和嵌入式處理的安全性便成為系統(tǒng)架構的主要考慮因素。在數(shù)據(jù)存儲環(huán)境中，增強安全性的方法有多種，但是沒有一種方法是萬無一失的。

從歷史經(jīng)驗來看，保護重要信息或資產的最好方法是防護分層(security layering)。Fortress和Castle設計就是防護分層的很好例子，當有人靠近重要目標時，防護就會提高。眾所周知，2013年美國一家全國性零售連鎖店發(fā)生了數(shù)據(jù)泄露事件，黑客入侵其中一家商店HVAC系統(tǒng)的Web應用程序，獲取了信用卡信息。

那么，這與微控制器有何關系?

在工業(yè)系統(tǒng)中，微控制器對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)至關重要。為了獲得更高的產量和效率，決策制定越來越靠近處理現(xiàn)場，即邊緣處理。連接性在這些應用中不可缺少。連網(wǎng)設備是虛擬Castle(或工廠)的入口和第一道防線。

發(fā)生數(shù)據(jù)泄漏后，第一反應通常是過度加強防御的每一層，以確保所有入口都同樣安全。對于由現(xiàn)場總線和微控制器實現(xiàn)的遠程傳感器，由于受到處理的限制，提高軟件安全性是不可行的。安全性的設計必須適合傳感器，以避免增加不必要的成本和復雜性。

對于邊緣處理器而言，要增強防御能力而又不損害處理器過程控制的主要職責，其關鍵在于進行架構優(yōu)化。為構建片上系統(tǒng)(SoC)、多芯片模塊(MCM)或模擬微控制器，需要做出許多決定。是保證數(shù)據(jù)鏈路安全還是保證處理器安全?這兩種情況完成相同的任務，但對系統(tǒng)產生的影響不同。

數(shù)據(jù)鏈路安全需要軟件開銷，這通常會影響數(shù)據(jù)速度和連接服務質量(QoS)。典型的安全協(xié)議使用加密，增加了處理器資源的負擔。增加的資源需求與執(zhí)行簡單任務的遠程傳感器的需求不一致。數(shù)據(jù)安全加密需要頻繁進行更新，如果傳感器的網(wǎng)絡連接中斷，就不能成功更新補丁，這可能會影響工廠產出。

還有一種方法可以隨著系統(tǒng)發(fā)展和威脅增加而擴展，那就是對處理器進行安全保護。對于多處理器SoC或MCM，只需增加很少的成本，就可以增加一個協(xié)處理器來執(zhí)行連接和安全功能。這種方法隔離了過程控制處理器(應用處理器)，由協(xié)處理器來保證安全性及連接性。隨著各種人工智能(AI)形式在神經(jīng)網(wǎng)絡領域的出現(xiàn)，可以在協(xié)處理器上使用小型神經(jīng)網(wǎng)絡(NN)來提供安全屏障，阻止不受歡迎的入侵者。小型NN是一種數(shù)字偽裝，可以充當遠程哨兵，在不同程度的威脅下將以不同的方式呈現(xiàn)。它能定期更新而不損害過程控制器，使過程控制限制和標準得以保持。為了優(yōu)化電源管理，哨兵/通信處理器在不使用時可置于深度睡眠模式，以便應用處理器自由運行。

目前的封裝技術為部署靈活的MCM提供了多種選擇，可以使其通過哨兵/通信處理器構建內置安全性，采用模擬接口來保持傳感器的精度，以及應用處理器來支持工廠正常運行。還可以將其視為具有模擬和安全性+MCU的節(jié)點。MCM采用最佳技術來完成邊緣處理器節(jié)點中的每個任務，而且可以使用標準產品組裝。

數(shù)據(jù)安全是贏得客戶信任的關鍵。如果巧妙實施，則可以抵御入侵，省去Castle的費用。