Hva er det industrielle tingenes internett?

Industrial Internet of Things (IIoT) refererer til sammenkoblede sensorer, kontrollere og andre enheter. Med sterkt fokus på maskin-til-maskin (M2M) kommunikasjon, big data og maskinlæring. IIoT gjør det mulig for bransjer og bedrifter å ha bedre effektivitet og pålitelighet i driften. IIoT omfatter industrielle applikasjoner, inkludert robotikk, medisinsk utstyr og programvaredefinerte produksjonsprosesser.

Hva er forskjellen mellom IIoT og IoT?

Tingenes internett er B2C (business-to-consumer), og Industrial Internet of Things er B2B (business-to-business). dens fokus er å forbedre en rekke industrielle prosesser, mens IoT hovedsakelig er opptatt av å øke brukervennligheten. Ved å se nøye på hvordan hver enkelt når målet sitt, kan vi få flere detaljer om hvordan de er forskjellige.

Evnen

Både IIoT og IoT bruker tilkoblede enheter, smarte sensorer og trådløse enheter og kobles sammen med internett, programvare og cloud computing-servere, men applikasjonen har store forskjeller. IoT er generelt enkle, dagligdagse huslige oppgaver. For eksempel sender et sikkerhetskamera video til overvåkingsplattformen når det oppdager et ukjent ansikt. IIoT utfører svært tekniske oppgaver med sterkere vekt på presisjon, interoperabilitet og pålitelighet. For eksempel hjelper IIoT-systemer organisasjoner med å spore sine eiendeler ved å bruke RFID-tagger som eiendelidentifikatorer. Identifikatorene er koblet til data om eiendelen – slik som serienummer, modell, kostnad og bruksområde – som alle er lagret i skyen.

Pålitelighet

Industrielle internettnettverk støtter tusenvis av maskiner, kontrollere, roboter og annet utstyr med flere endepunkter spredt over tusenvis av mil. Dermed er det liten toleranse i IIoT for svikt i ethvert system.

Sikkerhet

Når det gjelder internett og skyen, er Ethernet den dominerende kablede nettverksteknologien med utvidede IoT/IIoT-distribusjonsmuligheter. IoT-systemer er først og fremst opptatt av brukernes personvern. Mange forbruker-IoT-enheter mangler robuste forebyggende sikkerhetsforsvar, noe som åpner dem for hacks og omfattende angrep via botnett. Industriell sikkerhet må være jernbelagt for å opprettholde påliteligheten. Ingen uvedkommende skal kunne hacke industrielle prosesser. Et energinett som er slått ut via en IIoT-utnyttelse, kan for eksempel sette alt fra personlig sikkerhet til økonomi til nasjonal sikkerhet i fare. Dermed er det underlagt flere samsvarsbestemmelser, synlighet og generell risiko.

Terminalenheter

For eksempel, i et forbruker-IoT-system, spenner innganger fra hjemmesikkerhetssystemer og bærbare enheter til smarte kjøkkenapparater. Mens mobile enheter er en del av IIoT-systemer, inkluderer sannsynlige endepunkter industrielle verktøy som strømningsmålere, trykkkontrollere og miljødetektorer.

Det vesentlige av det industrielle tingenes internett

Ethernet er definert av IEEE-standard 802.3 og spesifiserer nettverksfunksjonalitetens fysiske lag og datalinklag. På den andre siden, TCP / IP er en pakke med protokoller som brukes på toppen av Ethernet-datalinklaget som muliggjør kommunikasjon over Ethernet. Dessuten er TCP transportkontrollprotokollen, som sikrer at datapakker leveres fullstendig og feilfritt. IP er internettprotokollen som ruter datapakker basert på deres IP-adresse.

Industrielt Ethernet

Industrielt Ethernet refererer til et sett med protokoller basert på standard Ethernet-maskinvare (det fysiske og datalinklag) og internettprotokoller (nettverks- og transportlag), sammen med et proprietært applikasjonslag. Applikasjonslagsprotokollen sikrer at riktig data overføres og mottas når og hvor det er nødvendig for en spesifikk operasjon.

For det første tar industrielle Ethernet-protokoller en av tre tilnærminger for å gi determinisme med en Ethernet-basert struktur. Den første slike arkitektur – kjent som Standard Software/Standard Ethernet – bruker standard Ethernet med TCP/IP-protokollen, men med mekanismer innebygd i det øverste (applikasjons-) laget for å muliggjøre sanntidskommunikasjon. Ethernet/IP er basert på denne arkitekturen.

En annen arkitektur — Open Software/Standard Ethernet — bruker standard Ethernet-lag med nye (standard) protokoller som administrerer tilgang til nettverket og synkroniserer dataene som sendes fra hver node (enhet) for å sikre at prioriterte data sendes først. På samme måte bruker Ethernet POWERLINK denne arkitekturen.

Den tredje arkitekturen som brukes av industrielle Ethernet-protokoller - Open Software/Modified Ethernet - er basert på standard Ethernet-maskinvare, men bruker nye protokoller og ekstra, komplementær maskinvare for å sikre determinisme. EtherCAT, Modbus TCP, SERCOS III og PROFINET IRT bruker denne arkitekturen, men med forskjellig maskinvare og transportmekanismer.

I tillegg til disse arkitektoniske modifikasjonene krever Industrial Ethernet ofte mer robust maskinvare, som kabler og kontakter, enn standard Ethernet som brukes til å tåle de tøffe miljøforholdene i de fleste industrielle omgivelser. Mange industrielle Ethernet-applikasjoner krever også nøye skjerming, jording og filtrering for å håndtere elektromagnetisk interferens (EMI eller støy) som er vanlig i fabrikkinnstillinger.

Tabell 1. Industrielle Ethernet-organisasjoner