산업용 사물 인터넷이란 무엇입니까?

IIoT(산업용 사물 인터넷)는 상호 연결된 센서, 컨트롤러 및 기타 장치를 말합니다. 기계 대 기계(M2M) 통신, 빅 데이터 및 기계 학습에 중점을 둡니다. IIoT를 통해 산업과 기업은 운영 효율성과 안정성을 높일 수 있습니다. IIoT는 로봇 공학, 의료 기기 및 소프트웨어 정의 생산 프로세스를 비롯한 산업용 애플리케이션을 포함합니다.

IIoT와 IoT의 차이점은 무엇입니까?

사물 인터넷은 B2C(Business-to-Consumer)이고 산업용 사물 인터넷은 B2B(Business-to-Business)입니다. 그 초점은 일련의 산업 프로세스를 개선하는 것이며 IoT는 주로 소비자 편의를 높이는 데 관심이 있습니다. 각각이 목표를 달성하는 방법을 면밀히 살펴봄으로써 그들이 어떻게 다른지에 대해 더 자세히 알 수 있습니다.

능력

IIoT와 IoT 모두 연결된 장치, 스마트 센서 및 무선 장치를 사용하고 인터넷, 소프트웨어 및 클라우드 컴퓨팅 서버와 결합하지만 애플리케이션에는 큰 차이가 있습니다. IoT는 일반적으로 단순하고 일상적인 가사 작업입니다. 예를 들어, 보안 카메라는 낯선 얼굴을 감지하면 모니터링 플랫폼으로 비디오를 전송합니다. IIoT는 정밀도, 상호 운용성 및 신뢰성에 중점을 두고 고도의 기술 작업을 수행합니다. 예를 들어, IIoT 시스템은 자산 식별자로 RFID 태그를 사용하여 조직이 자산을 추적할 수 있도록 지원합니다. 식별자는 일련 번호, 모델, 비용 및 사용 영역과 같은 자산에 대한 데이터에 연결되며 모두 클라우드에 저장됩니다.

신뢰성

산업용 인터넷 네트워크는 수천 마일에 걸쳐 있는 여러 엔드포인트가 있는 수천 대의 기계, 컨트롤러, 로봇 및 기타 장비를 지원합니다. 따라서 IIoT에는 시스템 오류에 대한 허용 오차가 거의 없습니다.

보안

인터넷 및 클라우드와 관련하여 이더넷은 IoT/IIoT 배포 기능을 확장하는 지배적인 유선 네트워크 기술입니다. IoT 시스템은 주로 사용자 프라이버시와 관련이 있습니다. 많은 소비자 IoT 장치에는 강력한 예방적 보안 방어 기능이 없기 때문에 해킹 및 봇넷을 통한 광범위한 공격에 노출됩니다. 산업 보안은 신뢰성을 유지하기 위해 철저해야 합니다. 권한이 없는 사람은 산업 공정을 해킹할 수 없어야 합니다. 예를 들어 IIoT 익스플로잇을 통해 중단된 에너지 그리드는 개인 안전에서 경제, 국가 안보에 이르기까지 모든 것을 위태롭게 할 수 있습니다. 따라서 더 많은 컴플라이언스 규정, 가시성 및 전반적인 위험이 따릅니다.

터미널 장치

예를 들어 소비자 IoT 시스템에서 입력 범위는 홈 보안 시스템 및 웨어러블 장치에서 스마트 주방 가전에 이릅니다. 모바일 장치는 IIoT 시스템의 일부이지만 엔드포인트에는 유량계, 압력 컨트롤러 및 환경 감지기와 같은 산업용 도구가 포함될 수 있습니다.

산업용 사물 인터넷의 필수 요소

이더넷은 다음에 의해 정의됩니다. IEEE 표준 802.3 네트워크 기능의 물리적 및 데이터 링크 계층을 지정합니다. 반면에, TCP / IP 이더넷을 통한 통신을 가능하게 하는 이더넷 데이터 링크 계층 위에 사용되는 프로토콜 모음입니다. 또한 TCP는 데이터 패킷이 완전하고 오류 없이 전달되도록 하는 전송 제어 프로토콜입니다. IP는 IP 주소를 기반으로 데이터 패킷을 라우팅하는 인터넷 프로토콜입니다.

산업용 이더넷

산업용 이더넷 독점 응용 프로그램 계층과 함께 표준 이더넷 하드웨어(물리 및 데이터 링크 계층) 및 인터넷 프로토콜(네트워킹 및 전송 계층)을 기반으로 하는 일련의 프로토콜을 나타냅니다. 애플리케이션 계층 프로토콜은 특정 작업에 필요한 때와 장소에서 올바른 데이터가 전송되고 수신되도록 합니다.

첫째, 산업용 이더넷 프로토콜은 이더넷 기반 구조로 결정성을 제공하기 위해 세 가지 접근 방식 중 하나를 취합니다. 표준 소프트웨어/표준 이더넷으로 알려진 첫 번째 아키텍처는 TCP/IP 프로토콜과 함께 표준 이더넷을 사용하지만 실시간 통신을 가능하게 하는 최상위(애플리케이션) 계층에 메커니즘이 내장되어 있습니다. Ethernet/IP는 이 아키텍처를 기반으로 합니다.

또 다른 아키텍처인 개방형 소프트웨어/표준 이더넷은 네트워크에 대한 액세스를 관리하고 우선 순위 데이터가 먼저 전송되도록 각 노드(장치)에서 전송된 데이터를 동기화하는 새로운(표준) 프로토콜과 함께 표준 이더넷 계층을 사용합니다. 마찬가지로 이더넷 POWERLINK는 이 아키텍처를 사용합니다.

산업용 이더넷 프로토콜에서 사용하는 세 번째 아키텍처인 개방형 소프트웨어/수정된 이더넷은 표준 이더넷 하드웨어를 기반으로 하지만 결정성을 보장하기 위해 새로운 프로토콜과 추가 보완 하드웨어를 사용합니다. 이더캣, Modbus TCP, SERCOS III 및 PROFINET IRT는 이 아키텍처를 사용하지만 서로 다른 하드웨어 및 전송 메커니즘을 사용합니다.

이러한 아키텍처 수정 외에도 산업용 이더넷에는 대부분의 산업 환경에서 열악한 환경 조건을 견디기 위해 사용되는 표준 이더넷보다 케이블 및 커넥터와 같은 더 강력한 하드웨어가 필요한 경우가 많습니다. 또한 많은 산업용 이더넷 응용 제품에는 공장 설정에서 흔히 발생하는 전자기 간섭(EMI 또는 잡음)을 처리하기 위해 신중한 차폐, 접지 및 필터링이 필요합니다.

표 1. 산업용 이더넷 조직