杏彩开号-人形机器人的安全级数据通信

【导读】今朝，尚无专门针对于人形呆板人的功效安全尺度。是以，至少于现阶段，仍需依据现有尺度提供引导，包括IEC 61508（通用工业功效安全）、ISO 10218（工业呆板人）、ISO 13849（机械安全）、IEC 61784-3（玄色通道数据通讯）等。我认为人形呆板人于将来可能会更多依靠IEC 61508尺度，相干内容将于后续博客中胪陈。本文将切磋工业呆板人（含人形呆板人）的安全级数据通讯问题。

重要的工业呆板人尺度ISO 10218-1:2025新增了第5.3.6节，专门涵盖通讯内容。新增章节虽然篇幅不长，但包罗了几个主要的观点。条目中引入了“传输种别”，借鉴自铁路通讯尺度IEC 62280/EN 50159。

传输种别1：关闭式传输体系，例如呆板人内部收集。

传输种别2：半开放式体系，例如固定呆板人与PLC间的以太网毗连。

传输种别3：全开放式体系，例如毗连人形呆板人与集中节制体系的WiFi收集。

针对于差别传输种别，需对于通例收集威逼采纳差别严酷水平的防护办法，详细要求遵照IEC 62280（铁路通讯）与IEC 61784-3（现场总线），这两项尺度均被IEC 61508援用。尺度明确了常见数据通讯威逼的防护（应答办法）优先级，详细以下：

“-”：低优先级，此类威逼发生几率极低，无需重点防护。

“+”：中优先级，需采纳办法检测此类较易发生的妨碍。

“++”：高优先级，必需全力防护此类高频高危威逼。

如下是ISO 10218-1:2025中的表3，列出了各传输种别（TC）针对于常见收集威逼的防护要求。

这象征着，对于在呆板人本体内部承载安全部据的收集（TC 1），需重点防护数据毁坏威逼（拜见此处的往期博客）。对于在其他威逼，虽需采纳办法，但防护力度可适量降低。ISO 10218尺度将假装进犯对于TC1的危害等级列为“-”（即凡是无需分外防护）。

此处“假装进犯”指：收集中某节点伪造为正当安全通讯节点，吸收端若无专项防护办法则没法辨认真伪。但呆板人内部收集节点固定（如每一轴1个，1个用在节制器，1个用在结尾履行器），且机体布局可杜绝新增不法节点，是以假装进犯危害极低。

对于在开放性更高、界限更恍惚的TC 2，需严厉看待更多威逼；而TC 3则必需重点防护假装进犯。TC 3属在开放式收集（如无线收集），接入节点数目无穷制。

注1：“假装进犯”不包罗蓄意敲诈举动，后者属在收集安全领域，由ISO 10218-1:2025新增第5.1.16节规范。

注2：“威逼”为收集安全尺度经常使用术语，本文语境对于应IEC 61784-3界说“通讯过错”；IEC 62280尺度也于非收集安全场景中利用该术语。

上述防护办法凡是于通讯链路端点的SCL（安全通讯层）实现。SCL为依据体系能力（SC）要求开发的软件，运行在切合SC要求的硬件之上；对于每一条逻辑链路，其致使安全功效的每一小时伤害妨碍平均几率（PFH）孝敬值凡是不跨越1%。

“+”与“++”对于应差别防护等级：高档级（++）凡是需采用两重防护机制。例如，针对于“数据延迟”威逼，等级为“++”时需同时设置时间戳 + 超时检测；等级为“+”时仅需单一防护办法。

针对于“数据反复”威逼，高档级防护可采用长序列号机制（而非简朴位翻转），有用避免序列号回滚致使的防护掉效。

回到人形呆板人：人形呆板人的挪动特征，决议了必需采用无线收集通讯。是以，若遵照ISO 10218:2025尺度，此类收集上的安全级通讯需对于所有威逼采纳高档级防护（++），于是通讯繁杂度远高在采用有线以太网的固定呆板人。抱负环境下，人形呆板人的安全功效不该依靠无线收集，但可行性尚不明确。