Hvad er det industrielle Internet of Things?

The Industrial Internet of Things (IIoT) refererer til sammenkoblede sensorer, controllere og andre enheder. Med et stærkt fokus på maskine-til-maskine (M2M) kommunikation, big data og machine learning. IIoT gør det muligt for industrier og virksomheder at få bedre effektivitet og pålidelighed i deres drift. IIoT omfatter industrielle applikationer, herunder robotteknologi, medicinsk udstyr og softwaredefinerede produktionsprocesser.

Hvad er forskellen mellem IIoT og IoT?

Tingenes internet er B2C (business-to-consumer), og Industrial Internet of Things er B2B (business-to-business). dens fokus er at forbedre en række industrielle processer, mens IoT hovedsageligt er optaget af at øge forbrugernes bekvemmelighed. Ved at se nærmere på, hvordan hver enkelt når sit mål, kan vi få flere detaljer om, hvordan de adskiller sig.

Evne

Både IIoT og IoT anvender tilsluttede enheder, smarte sensorer og trådløse enheder og går sammen med internettet, software og cloud computing-servere, men applikationen har store forskelle. IoT er generelt enkle, hverdagslige huslige opgaver. For eksempel sender et sikkerhedskamera video til overvågningsplatformen, når det registrerer et ukendt ansigt. IIoT udfører meget tekniske opgaver med en stærkere vægt på præcision, interoperabilitet og pålidelighed. For eksempel hjælper IIoT-systemer organisationer med at spore deres aktiver ved hjælp af RFID-tags som aktividentifikatorer. Identifikatorerne er knyttet til data om aktivet - såsom dets serienummer, model, pris og anvendelsesområde - som alle er gemt i skyen.

Pålidelighed

Industrielle internetnetværk understøtter tusindvis af maskiner, controllere, robotter og andet udstyr med flere endepunkter spredt over tusindvis af miles. Der er således ringe tolerance i IIoT for fejl i ethvert system.

Sikkerhed

Hvad angår internettet og skyen, er Ethernet den dominerende kablede netværksteknologi med udvidede IoT/IIoT-implementeringsmuligheder. IoT-systemer beskæftiger sig primært med brugernes privatliv. Mange forbruger-IoT-enheder mangler robuste forebyggende sikkerhedsforsvar, hvilket åbner dem op for hacks og udbredte angreb via botnets. Industriel sikkerhed skal være jernbeklædt for at opretholde pålideligheden. Ingen uautoriserede personer bør være i stand til at hacke industrielle processer. Et energinet slået ud via en IIoT-udnyttelse kan for eksempel bringe alt fra personlig sikkerhed til økonomi til national sikkerhed i fare. Således er det underlagt flere compliance-regler, synlighed og overordnet risiko.

Terminalenheder

For eksempel i et forbruger-IoT-system spænder input fra hjemmesikkerhedssystemer og bærbare enheder til smarte køkkenapparater. Mens mobile enheder er en del af IIoT-systemer, omfatter sandsynlige endepunkter industrielle værktøjer som flowmålere, trykregulatorer og miljødetektorer.

Det væsentlige ved det industrielle Internet of Things

Ethernet er defineret af IEEE standard 802.3 og specificerer netværksfunktionalitetens fysiske lag og datalinklag. På den anden side, TCP / IP er en suite af protokoller, der bruges oven på Ethernet-datalinklaget, der muliggør kommunikation over Ethernet. Desuden er TCP transportkontrolprotokollen, som sikrer, at datapakker leveres fuldstændigt og fejlfrit. IP er internetprotokollen, som dirigerer datapakker baseret på deres IP-adresse.

Industrial Ethernet

Industrial Ethernet refererer til et sæt protokoller baseret på standard Ethernet-hardware (det fysiske lag og datalinklag) og internetprotokoller (netværks- og transportlag) sammen med et proprietært applikationslag. Applikationslagsprotokollen sikrer, at de korrekte data transmitteres og modtages, når og hvor det er nødvendigt for en specifik operation.

For det første tager industrielle Ethernet-protokoller en af ​​tre tilgange til at give determinisme med en Ethernet-baseret struktur. Den første sådan arkitektur - kendt som Standard Software/Standard Ethernet - bruger standard Ethernet med TCP/IP-protokollen, men med mekanismer indbygget i det øverste (applikations-) lag for at muliggøre realtidskommunikation. Ethernet/IP er baseret på denne arkitektur.

En anden arkitektur — Open Software/Standard Ethernet — bruger standard Ethernet-lag med nye (standard) protokoller, der styrer adgangen til netværket og synkroniserer de data, der sendes fra hver node (enhed), for at sikre, at prioriterede data sendes først. Ligeledes bruger Ethernet POWERLINK denne arkitektur.

Den tredje arkitektur, der bruges af industrielle Ethernet-protokoller — Open Software/Modified Ethernet — er baseret på standard Ethernet-hardware, men bruger nye protokoller og yderligere, komplementær hardware for at sikre determinisme. EtherCAT, Modbus TCP, SERCOS III og PROFINET IRT bruger denne arkitektur, men med forskellig hardware og transportmekanismer.

Ud over disse arkitektoniske ændringer kræver Industrial Ethernet ofte mere robust hardware, såsom kabler og stik, end standard Ethernet, der bruges til at modstå de barske miljøforhold i de fleste industrielle omgivelser. Mange industrielle Ethernet-applikationer kræver også omhyggelig afskærmning, jording og filtrering for at håndtere elektromagnetisk interferens (EMI eller støj), der er almindelig i fabriksindstillinger.

Tabel 1. Industrielle Ethernet-organisationer