産業用モノのインターネットとは何ですか?

産業用モノのインターネット (IIoT) は、相互接続されたセンサー、コントローラー、その他のデバイスを指します。 マシンツーマシン (M2M) 通信、ビッグデータ、機械学習に重点を置いています。 IIoT により、業界や企業は業務の効率と信頼性が向上します。 IIoT には、ロボット工学、医療機器、ソフトウェア定義の生産プロセスなどの産業アプリケーションが含まれます。

IIoT と IoT の違いは何ですか?

モノのインターネットは B2C (企業対消費者)、産業用モノのインターネットは B2B (企業対企業) です。 その焦点は一連の産業プロセスの改善にあり、IoT は主に消費者の利便性の向上に関心があります。 それぞれがどのように目標を達成するかを詳しく見ることで、それらがどのように異なるのかについてより詳細を知ることができます。

能力

IIoT と IoT はどちらも、接続されたデバイス、スマート センサー、ワイヤレス デバイスを採用し、インターネット、ソフトウェア、クラウド コンピューティング サーバーと連携しますが、アプリケーションには大きな違いがあります。 IoT は一般に、単純な日常の家事です。 たとえば、セキュリティ カメラは、見知らぬ顔を検出すると、監視プラットフォームにビデオを送信します。 IIoT は、精度、相互運用性、信頼性を重視して高度な技術的なタスクを実行します。 たとえば、IIoT システムは、組織が RFID タグを資産識別子として使用して資産を追跡するのに役立ちます。 識別子は、シリアル番号、モデル、コスト、使用地域などの資産に関するデータにリンクされており、これらはすべてクラウドに保存されています。

信頼性の向上

産業用インターネット ネットワークは、数千マイルにまたがる複数のエンドポイントを持つ数千台のマシン、コントローラー、ロボット、その他の機器をサポートします。 したがって、IIoT ではシステムの障害に対する許容度はほとんどありません。

セキュリティ

インターネットとクラウドに関しては、イーサネットが主流の有線ネットワーク テクノロジであり、IoT/IIoT 導入機能が拡大しています。 IoT システムは主にユーザーのプライバシーに関係します。 多くの消費者向け IoT デバイスには強力な予防的セキュリティ防御が欠如しており、ボットネットを介したハッキン​​グや広範な攻撃にさらされています。 産業用セキュリティは、信頼性を維持するために堅牢である必要があります。 権限のない者が産業プロセスをハッキングできるようにしてはなりません。 たとえば、IIoT エクスプロイトによってエネルギー網が破壊されると、個人の安全から経済、国家安全保障に至るまで、あらゆるものが危険にさらされる可能性があります。 したがって、より多くのコンプライアンス規制、可視性、および全体的なリスクにさらされます。

端末装置

たとえば、消費者向け IoT システムでは、入力はホーム セキュリティ システムやウェアラブル デバイスからスマート キッチン家電まで多岐にわたります。 モバイル デバイスは IIoT システムの一部ですが、エンドポイントには流量計、圧力コントローラー、環境検出器などの産業用ツールが含まれる可能性があります。

産業用モノのインターネットの本質

イーサネットは次のように定義されています。 IEEE規格802.3.​​XNUMX また、ネットワーク機能の物理層とデータリンク層を指定します。 一方で、 TCP / IP は、イーサネット上の通信を可能にするイーサネット データ リンク層の最上位で使用されるプロトコル スイートです。 さらに、TCP はトランスポート制御プロトコルであり、データ パケットが完全にエラーなく配信されることを保証します。 IP は、IP アドレスに基づいてデータ パケットをルーティングするインターネット プロトコルです。

産業用イーサネット

産業用イーサネット 標準イーサネット ハードウェア (物理層およびデータ リンク層) およびインターネット プロトコル (ネットワーク層およびトランスポート層) に基づくプロトコルのセットと、独自のアプリケーション層を指します。 アプリケーション層プロトコルは、特定の操作に必要なときに、必要な場所で、正しいデータが送受信されることを保証します。

まず、産業用イーサネット プロトコルは XNUMX つのアプローチのいずれかを採用して、イーサネット ベースの構造に決定性を提供します。 最初のそのようなアーキテクチャ (標準ソフトウェア/標準イーサネットとして知られています) は、TCP/IP プロトコルを備えた標準イーサネットを使用しますが、リアルタイム通信を可能にするメカニズムが最上位 (アプリケーション) 層に組み込まれています。 Ethernet/IP はこのアーキテクチャに基づいています。

もう XNUMX つのアーキテクチャであるオープン ソフトウェア/標準イーサネットは、ネットワークへのアクセスを管理し、各ノード (デバイス) から送信されるデータを同期して優先データが最初に送信されるようにする新しい (標準) プロトコルを備えた標準イーサネット層を使用します。 同様に、イーサネット POWERLINK もこのアーキテクチャを使用します。

産業用イーサネット プロトコルで使用される XNUMX 番目のアーキテクチャであるオープン ソフトウェア/修正イーサネットは、標準のイーサネット ハードウェアに基づいていますが、決定性を確保するために新しいプロトコルと追加の補完的なハードウェアを使用しています。 イーサキャット、Modbus TCP、SERCOS III、PROFINET IRT はこのアーキテクチャを使用しますが、ハードウェアとトランスポート メカニズムが異なります。

これらのアーキテクチャの変更に加えて、産業用イーサネットでは、多くの場合、ほとんどの産業環境で過酷な環境条件に耐えるために使用される標準的なイーサネットよりも堅牢なハードウェア (ケーブルやコネクタなど) が必要になります。 多くの産業用イーサネット アプリケーションでは、工場設定で一般的な電磁干渉 (EMI またはノイズ) に対処するために、慎重なシールド、接地、フィルタリングも必要です。

表 1. 産業用イーサネット組織