Какво представлява индустриалният интернет на нещата?

Индустриалният интернет на нещата (IIoT) се отнася до взаимосвързани сензори, контролери и други устройства. Със силен фокус върху комуникацията машина към машина (M2M), големи данни и машинно обучение. IIoT позволява на индустриите и предприятията да имат по-добра ефективност и надеждност в своите операции. IIoT обхваща индустриални приложения, включително роботика, медицински устройства и софтуерно дефинирани производствени процеси.

Каква е разликата между IIoT и IoT?

Интернет на нещата е B2C (business-to-consumer), а индустриалният интернет на нещата е B2B (business-to-business). неговият фокус е да подобри набор от индустриални процеси, докато IoT се занимава главно с увеличаване на удобството на потребителите. Като разгледаме внимателно как всеки постига целта си, можем да получим повече подробности за това как се различават.

Способност

Както IIoT, така и IoT използват свързани устройства, интелигентни сензори и безжични устройства и се свързват с интернет, софтуер и облачни сървъри, но приложението има големи разлики. IoT като цяло са прости, ежедневни домашни задачи. Например, охранителна камера изпраща видео към платформата за наблюдение, когато открие непознато лице. IIoT изпълнява силно технически задачи с по-силен акцент върху прецизността, оперативната съвместимост и надеждността. Например, системите на IIoT помагат на организациите да проследяват своите активи, използвайки RFID етикети като идентификатори на активи. Идентификаторите са свързани с данни за актива - като неговия сериен номер, модел, цена и област на използване - всички те се съхраняват в облака.

надеждност

Индустриалните интернет мрежи поддържат хиляди машини, контролери, роботи и друго оборудване с множество крайни точки, разположени на хиляди мили. По този начин има малка толерантност в IIoT към повреда на която и да е система.

Охрана

По отношение на интернет и облака, Ethernet е доминиращата кабелна мрежова технология с разширяващи се възможности за разгръщане на IoT/IIoT. IoT системите се занимават предимно с поверителността на потребителите. Много потребителски IoT устройства нямат стабилни превантивни защити за сигурност, което ги отваря за хакове и широко разпространени атаки чрез ботнет мрежи. Индустриалната сигурност трябва да бъде желязна, за да поддържа надеждност. Никакви неоторизирани лица не трябва да могат да хакват промишлени процеси. Една енергийна мрежа, извадена от строя чрез експлоатация на IIoT, например, може да застраши всичко - от личната безопасност до икономиката и националната сигурност. По този начин той е подложен на повече разпоредби за съответствие, видимост и общ риск.

Терминални устройства

Например в потребителска IoT система входовете варират от системи за домашна сигурност и носими устройства до интелигентни кухненски уреди. Докато мобилните устройства са част от IIoT системи, вероятните крайни точки включват промишлени инструменти като разходомери, контролери за налягане и детектори за околната среда.

Същността на индустриалния интернет на нещата

Ethernet се определя от IEEE стандарт 802.3 и определя физическите слоеве на мрежовата функционалност и слоя на връзката за данни. От друга страна, TCP / IP е набор от протоколи, използвани в горната част на Ethernet слоя за връзка за данни, който позволява комуникация през Ethernet. Освен това TCP е протоколът за контрол на транспорта, който гарантира, че пакетите с данни се доставят напълно и без грешки. IP е интернет протоколът, който маршрутизира пакети с данни въз основа на техния IP адрес.

Индустриален Ethernet

Индустриален Ethernet се отнася до набор от протоколи, базирани на стандартния Ethernet хардуер (физическите слоеве и слоеве за връзка с данни) и интернет протоколи (мрежови и транспортни слоеве), заедно със собствен приложен слой. Протоколът на приложния слой гарантира, че правилните данни се предават и получават, когато и където са необходими за конкретна операция.

Първо, индустриалните Ethernet протоколи използват един от трите подхода, за да осигурят детерминизъм с Ethernet-базирана структура. Първата такава архитектура — известна като стандартен софтуер/стандартен Ethernet — използва стандартен Ethernet с TCP/IP протокола, но с механизми, вградени в най-горния (приложен) слой, за да позволи комуникация в реално време. Ethernet/IP е базиран на тази архитектура.

Друга архитектура — Open Software/Standard Ethernet — използва стандартни Ethernet слоеве с нови (стандартни) протоколи, които управляват достъпа до мрежата и синхронизират данните, изпратени от всеки възел (устройство), за да се гарантира, че приоритетните данни се изпращат първи. По същия начин Ethernet POWERLINK използва тази архитектура.

Третата архитектура, използвана от индустриалните Ethernet протоколи — Open Software/Modified Ethernet — е базирана на стандартен Ethernet хардуер, но използва нови протоколи и допълнителен, допълващ хардуер, за да гарантира детерминизъм. EtherCAT, Modbus TCP, SERCOS III и PROFINET IRT използват тази архитектура, но с различен хардуер и транспортни механизми.

В допълнение към тези архитектурни модификации, индустриалният Ethernet често изисква по-здрав хардуер, като кабели и конектори, отколкото стандартния Ethernet, използван за издържане на суровите условия на околната среда в повечето индустриални настройки. Много индустриални Ethernet приложения също изискват внимателно екраниране, заземяване и филтриране за справяне с електромагнитни смущения (EMI или шум), често срещани при фабричните настройки.

Таблица 1. Индустриални Ethernet организации