Τι είναι το Industrial Internet of Things;

Το Industrial Internet of Things (IIoT) αναφέρεται σε διασυνδεδεμένους αισθητήρες, ελεγκτές και άλλες συσκευές. Με μεγάλη εστίαση στην επικοινωνία από μηχανή με μηχανή (M2M), μεγάλα δεδομένα και μηχανική μάθηση. Το IIoT δίνει τη δυνατότητα στις βιομηχανίες και τις επιχειρήσεις να έχουν καλύτερη αποτελεσματικότητα και αξιοπιστία στις δραστηριότητές τους. Το IIoT περιλαμβάνει βιομηχανικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της ρομποτικής, των ιατρικών συσκευών και των διαδικασιών παραγωγής που καθορίζονται από λογισμικό.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ IIoT και IoT;

Το Διαδίκτυο των πραγμάτων είναι B2C (business-to-consumer) και το Industrial Internet of Things είναι B2B (business-to-business). επικεντρώνεται στη βελτίωση μιας σειράς βιομηχανικών διαδικασιών, ενώ το IoT ασχολείται κυρίως με την αύξηση της ευκολίας των καταναλωτών. Εξετάζοντας προσεκτικά πώς το καθένα επιτυγχάνει τον στόχο του, μπορούμε να λάβουμε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με το πώς διαφέρουν.

Ικανότητα

Τόσο το IIoT όσο και το IoT χρησιμοποιούν συνδεδεμένες συσκευές, έξυπνους αισθητήρες και ασύρματες συσκευές και συνδέονται με το Διαδίκτυο, το λογισμικό και τους διακομιστές υπολογιστικού νέφους, αλλά η εφαρμογή έχει σημαντικές διαφορές. Το IoT είναι γενικά απλές, καθημερινές οικιακές εργασίες. Για παράδειγμα, μια κάμερα ασφαλείας στέλνει βίντεο στην πλατφόρμα παρακολούθησης όταν εντοπίζει ένα άγνωστο πρόσωπο. Το IIoT εκτελεί εργασίες υψηλής τεχνικής με μεγαλύτερη έμφαση στην ακρίβεια, τη διαλειτουργικότητα και την αξιοπιστία. Για παράδειγμα, τα συστήματα IIoT βοηθούν τους οργανισμούς να παρακολουθούν τα περιουσιακά τους στοιχεία χρησιμοποιώντας ετικέτες RFID ως αναγνωριστικά περιουσιακών στοιχείων. Τα αναγνωριστικά συνδέονται με δεδομένα σχετικά με το στοιχείο — όπως ο σειριακός αριθμός, το μοντέλο, το κόστος και η περιοχή χρήσης του — τα οποία αποθηκεύονται όλα στο cloud.

Αξιοπιστία

Τα βιομηχανικά δίκτυα Διαδικτύου υποστηρίζουν χιλιάδες μηχανήματα, ελεγκτές, ρομπότ και άλλο εξοπλισμό με πολλαπλά τελικά σημεία που εκτείνονται σε χιλιάδες μίλια. Έτσι, υπάρχει μικρή ανοχή στο IIoT για την αποτυχία οποιουδήποτε συστήματος.

Ασφάλεια

Όσον αφορά το διαδίκτυο και το cloud, το Ethernet είναι η κυρίαρχη τεχνολογία ενσύρματου δικτύου με διευρυμένες δυνατότητες ανάπτυξης IoT/IIoT. Τα συστήματα IoT ασχολούνται πρωτίστως με το απόρρητο των χρηστών. Πολλές καταναλωτικές συσκευές IoT δεν διαθέτουν ισχυρές προληπτικές άμυνες ασφαλείας, που τις ανοίγουν σε hacks και εκτεταμένες επιθέσεις μέσω botnets. Η βιομηχανική ασφάλεια πρέπει να είναι σιδερένια για να διατηρηθεί η αξιοπιστία. Κανένα μη εξουσιοδοτημένο άτομο δεν πρέπει να μπορεί να παραβιάσει βιομηχανικές διαδικασίες. Για παράδειγμα, ένα ενεργειακό δίκτυο που έχει διακοπεί μέσω μιας εκμετάλλευσης IIoT, μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τα πάντα, από την προσωπική ασφάλεια μέχρι την οικονομία και την εθνική ασφάλεια. Έτσι, υπόκειται σε περισσότερους κανονισμούς συμμόρφωσης, ορατότητα και συνολικό κίνδυνο.

Τερματικές συσκευές

Για παράδειγμα, σε ένα καταναλωτικό σύστημα IoT, οι είσοδοι κυμαίνονται από συστήματα οικιακής ασφάλειας και φορητές συσκευές έως έξυπνες συσκευές κουζίνας. Ενώ οι κινητές συσκευές αποτελούν μέρος των συστημάτων IIoT, τα πιθανά τελικά σημεία περιλαμβάνουν βιομηχανικά εργαλεία όπως μετρητές ροής, ελεγκτές πίεσης και ανιχνευτές περιβάλλοντος.

Το βασικό στοιχείο του Βιομηχανικού Διαδικτύου των Πραγμάτων

Το Ethernet ορίζεται από το Πρότυπο IEEE 802.3 και καθορίζει τα φυσικά επίπεδα και τα επίπεδα σύνδεσης δεδομένων της λειτουργικότητας του δικτύου. Αφ 'ετέρου, TCP / IP είναι μια σουίτα πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούνται πάνω από το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων Ethernet που επιτρέπει την επικοινωνία μέσω Ethernet. Επιπλέον, το TCP είναι το πρωτόκολλο ελέγχου μεταφοράς, το οποίο διασφαλίζει ότι τα πακέτα δεδομένων παραδίδονται πλήρως και χωρίς σφάλματα. Το IP είναι το πρωτόκολλο Διαδικτύου που δρομολογεί πακέτα δεδομένων με βάση τη διεύθυνση IP τους.

Βιομηχανικό Ethernet

Βιομηχανικό Ethernet αναφέρεται σε ένα σύνολο πρωτοκόλλων που βασίζονται στο τυπικό υλικό Ethernet (τα επίπεδα φυσικής σύνδεσης και σύνδεσης δεδομένων) και σε πρωτόκολλα Διαδικτύου (επίπεδα δικτύωσης και μεταφοράς), μαζί με ένα ιδιόκτητο επίπεδο εφαρμογής. Το πρωτόκολλο επιπέδου εφαρμογής διασφαλίζει ότι τα σωστά δεδομένα μεταδίδονται και λαμβάνονται όταν και όπου χρειάζονται για μια συγκεκριμένη λειτουργία.

Πρώτον, τα βιομηχανικά πρωτόκολλα Ethernet υιοθετούν μία από τις τρεις προσεγγίσεις για να παρέχουν ντετερμινισμό με μια δομή που βασίζεται σε Ethernet. Η πρώτη τέτοια αρχιτεκτονική — γνωστή ως Standard Software/Standard Ethernet — χρησιμοποιεί τυπικό Ethernet με το πρωτόκολλο TCP/IP αλλά με μηχανισμούς ενσωματωμένους στο ανώτερο επίπεδο (εφαρμογή) για να επιτρέπει την επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο. Το Ethernet/IP βασίζεται σε αυτήν την αρχιτεκτονική.

Μια άλλη αρχιτεκτονική — Open Software/Standard Ethernet — χρησιμοποιεί τυπικά επίπεδα Ethernet με νέα (τυπικά) πρωτόκολλα που διαχειρίζονται την πρόσβαση στο δίκτυο και συγχρονίζουν τα δεδομένα που αποστέλλονται από κάθε κόμβο (συσκευή) για να διασφαλίζεται ότι τα δεδομένα προτεραιότητας αποστέλλονται πρώτα. Ομοίως, το Ethernet POWERLINK χρησιμοποιεί αυτήν την αρχιτεκτονική.

Η τρίτη αρχιτεκτονική που χρησιμοποιείται από τα πρωτόκολλα Industrial Ethernet — Ανοιχτό Λογισμικό/Τροποποιημένο Ethernet — βασίζεται σε τυπικό υλικό Ethernet αλλά χρησιμοποιεί νέα πρωτόκολλα και πρόσθετο, συμπληρωματικό υλικό για να διασφαλίσει ντετερμινισμό. EtherCAT, Modbus TCP, SERCOS III και PROFINET IRT χρησιμοποιούν αυτήν την αρχιτεκτονική, αλλά με διαφορετικό υλικό και μηχανισμούς μεταφοράς.

Εκτός από αυτές τις αρχιτεκτονικές τροποποιήσεις, το Industrial Ethernet απαιτεί συχνά πιο στιβαρό υλικό, όπως καλώδια και συνδέσμους, από το τυπικό Ethernet που χρησιμοποιείται για να αντέχει στις σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες στα περισσότερα βιομηχανικά περιβάλλοντα. Πολλές βιομηχανικές εφαρμογές Ethernet απαιτούν επίσης προσεκτική θωράκιση, γείωση και φιλτράρισμα για τη διαχείριση ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI ή θορύβου) που συνηθίζονται στις εργοστασιακές ρυθμίσεις.

Πίνακας 1. Βιομηχανικοί Οργανισμοί Ethernet