Por Irena Ho, redactora técnica y editora

¿Qué es el Internet Industrial de las Cosas? 

El Industrial Internet of Things, o IIoT, es una parte central de la cuarta revolución industrial. Se basa en dispositivos que se comunican entre sí para funcionar, con el software que rige cómo interactúan. Este artículo analizará el IIoT y sus aplicaciones, centrándose en IPv6 como un posible protocolo base para el Internet industrial de las cosas.

El Internet industrial de las cosas (IIoT) es un acrónimo de los miles de millones de dispositivos físicos en todo el mundo que ahora están conectados a Internet, recopilando y compartiendo datos. Con la llegada de chips de computadora baratos y redes inalámbricas generalizadas, es posible convertir cualquier objeto, desde una píldora hasta un avión, en parte del IIoT.

Agregar sensores a los dispositivos les permite comunicar datos en tiempo real sin involucrar a un ser humano. Esta fusión de los universos digital y físico es lo que llamamos Internet Industrial de las Cosas, y está haciendo que el mundo que nos rodea sea más receptivo.

¿Qué tan grande será el Internet industrial de las cosas?

El Internet Industrial de las Cosas continuará expandiéndose hasta que todas las cosas estén conectadas.

A partir de 2022, el analista de tecnología Hasan predice que las empresas y los sectores del automóvil representarán 14.4 millones de dispositivos este año. Se espera que las empresas de servicios públicos sean los mayores usuarios de dispositivos IIoT, gracias al despliegue continuo de medidores inteligentes. Los dispositivos de seguridad serán los segundos usuarios más importantes, seguidos por la automatización de edificios, la automoción y la atención sanitaria.

Otro analista tecnológico, IDC, predice que habrá 41.6 millones de dispositivos IIoT conectados para 2025. Los equipos industriales y automotrices representan la mayor oportunidad para las "cosas" conectadas, pero también se espera que los dispositivos portátiles y domésticos inteligentes experimenten una fuerte adopción pronto.

La capacidad de las direcciones IPv4 no podrá satisfacer la demanda del IIoT en la década de 2020. “Reemplazar IPv4 con IPv6” para el internet industrial de las cosas se ha discutido durante muchos años.

¿Qué es PI? ¿Qué son IPv4 e IPv6? ¿En qué se diferencia IPv6 de IPv4?

Los protocolos como IP se refieren a las reglas que hacen posible que nuestras computadoras y otros dispositivos de comunicación se comuniquen a través de Internet. Cada vez que abre un sitio web, su dispositivo envía un paquete de datos con su dirección IP a la dirección IP del servidor web. Luego, el sitio web vuelve a su dispositivo a través de Internet.

IPv4 e IPv6 se refieren a las versiones cuarta y sexta del Protocolo de Internet, respectivamente. Actualmente, las dos versiones existen una al lado de la otra, e IPv6 eventualmente reemplazará a IPv4 una vez que se hayan agotado todas las direcciones IPv4.

Al principio, las direcciones IP se diseñaron para admitir solo una pequeña cantidad de redes. Con 232 direcciones IP, el número de direcciones IPv4 asciende a 2^32, o casi 4.3 millones. El número se reduce a alrededor de cuatro mil millones si se excluyen unos 300 millones de direcciones reservadas para multidifusión y redes privadas.

Las direcciones IPv4 son numéricas y están formateadas usando notación decimal con puntos, o cuatro octetos decimales separados por puntos, por ejemplo, 172.217.31.238. Dado que un octeto tiene una longitud de ocho bits, con los cuatro octetos, cada dirección IPv4 tiene una longitud de 32 bits o cuatro bytes.

 En 1998, en relación con el problema de quedarse sin direcciones IP, el IETF (Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet) desarrolló IPv6, que estaba destinado a reemplazar eventualmente a IPv4.

 IPv6 proporciona una dirección IP de 128 bits. Esto significa que permite generar 2^128 o aproximadamente 3.4 × 10^38 direcciones.

Mientras que IPv6 se ajusta a los mismos principios de diseño que IPv4, las direcciones IPv6 vienen en ocho grupos de cuatro dígitos hexadecimales, cada uno separado por dos puntos como fe80:0000:0000:0350:9804:1781:4371:2d03. La mayoría de las direcciones IPv6 no ocupan todos sus 128 bits, lo que genera campos que solo contienen ceros o se rellenan con ceros.

¿Por qué IPv6 es importante para el Internet industrial de las cosas?

Escalabilidad

La demanda de direcciones IP está explotando. Como dice el artículo anterior, la cantidad de dispositivos conectados en IIoT ha llegado a 14.4 mil millones desde 2022. Esa es una estimación increíble, considerando que el mismo informe señala que 3.5 mil millones de dispositivos estarán conectados en 2015. Este supuesto aumento del 400 % en el crecimiento en solo cinco años arroja algo de luz sobre cuánto crecimiento exponencial de IIoT podemos esperar en los próximos 10, 20 o incluso 50 años.

Dados estos números, es fácil entender por qué IPv6 (y sus billones de nuevas direcciones) son importantes para los dispositivos IIoT. Los creadores de productos IIoT conectados a través de TCP/IP pueden estar seguros de que un identificador único estará disponible para sus dispositivos durante mucho tiempo.

Seguridad

La seguridad es una consideración importante para todos los ingenieros de IIoT. Los piratas informáticos se han convertido en los últimos años en una amenaza inminente para las organizaciones y las personas. Sin embargo, en IIoT se introducen nuevos aspectos de seguridad. Hackear una red segura y recolectar millones de números de tarjetas de crédito es terrible, pero si alguien piratea una ciudad inteligente, el resultado podría ser mucho más desastroso. La seguridad de IIoT es un tema muy importante. Es bueno informar que IPv6 ofrece mejores planes de seguridad que IPv4.

IPv6 es capaz de encriptación de extremo a extremo por un par de razones. Aunque esta tecnología se adaptó a IPv4, sigue siendo una opción adicional que no se adopta ampliamente. Actualmente, el cifrado y la verificación de integridad se utilizan como componentes estándar en IPv6. Los dispositivos y sistemas compatibles admiten estos protocolos. El aumento de la adopción de IPv6 dará como resultado ataques de "intermediario", es decir, es más difícil entrar en una "trampa" cibernética que pensar que está firmando

IPv6 también admite una resolución de nombres más segura. El protocolo Secure Neighbor Discovery permite que los hosts confirmen criptográficamente las identidades de los demás. Más difícil es abordar el envenenamiento del protocolo de resolución y otros ataques de nombres. IPv6 no reemplaza la verificación de la capa de aplicación o servicio, pero ofrece nuevos niveles de confianza en las conexiones. El protocolo IPv4 permite a un atacante redirigir el tráfico entre hosts legítimos y manipular la conversación o al menos observarla, pero IPv6 lo hace extremadamente difícil.

Hoy en día, estas características de seguridad dependen completamente del diseño e implementación de IPv6 e IPv6, que es más complejo y flexible. Sin embargo, las redes IPv6 son mucho más seguras que las IPv4 si se configuran correctamente.

Conectabilidad

La importancia de conectar dispositivos entre sí, o permitir que los dispositivos conectados a la red se comuniquen entre sí, es crucial con miles de millones de nuevos dispositivos IIoT que ingresan al mercado cada año.

IPv4 ha creado bastantes problemas al permitir que los productos IIoT se comuniquen entre sí. El problema de la traducción de direcciones de red (NAT) fue una de estas principales preocupaciones. Como solución alternativa, se creó una dirección IPv4 compartida entre varias personas y dispositivos. Su problema de seguridad es una preocupación de seguridad y un problema sustancial para los productos IIoT. IPv6 permite que los productos IIoT sean direccionables de manera única sin solucionar los problemas tradicionales de NAT y firewall. Mientras que los dispositivos host más avanzados tienen herramientas para administrar firewalls y enrutadores NAT, los puntos finales pequeños de IIoT no las tienen. IPv6 simplifica muchos de estos problemas para los dispositivos IIoT habilitados para TCP/IP.

¿Por qué elegir un Conmutador de red industrial IPv6?

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Aquí hay algunas funciones que le prestarán más atención:

• Indagación DHCP
• Multicast Listener Discovery (MLD) Snooping (el equivalente IPv6 de IGMP Snooping)
• Inspección dinámica de ARP (DAI)
• Marcado de calidad de servicio (QoS) para el tratamiento de servicios diferenciados aguas arriba
• Listas de acceso (p. ej., VLAN o ACL normales)
• Gestión web

Se recomiendan ACL en la capa de acceso según los requisitos de seguridad y las pautas de refuerzo.

Con implementaciones crecientes de redes IP, multidifusión y MLD Snooping son cruciales para mejorar el rendimiento.

Además, la convergencia de voz y video de alta resolución en redes IP está aumentando la necesidad de QoS. Lo mejor es marcar el tráfico lo más cerca posible del borde.

La administración web es una función esencial que le permite verificar y administrar las direcciones IP conectadas a su red mediante una interfaz de administración.