O que é a Internet das Coisas Industrial?

A Internet Industrial das Coisas (IIoT) refere-se a sensores, controladores e outros dispositivos interconectados. Com um forte foco em comunicação máquina a máquina (M2M), big data e aprendizado de máquina. A IIoT permite que indústrias e empresas tenham maior eficiência e confiabilidade em suas operações. A IIoT abrange aplicações industriais, incluindo robótica, dispositivos médicos e processos de produção definidos por software.

Qual é a diferença entre IIoT e IoT?

A Internet das Coisas é B2C (business-to-consumer) e a Internet Industrial das Coisas é B2B (business-to-business). seu foco é melhorar uma série de processos industriais, enquanto a IoT se preocupa principalmente em aumentar a conveniência do consumidor. Observando de perto como cada um atinge seu objetivo, podemos obter mais detalhes sobre como eles diferem.

Capacidade

Tanto a IIoT quanto a IoT empregam dispositivos conectados, sensores inteligentes e dispositivos sem fio e se unem à internet, software e servidores de computação em nuvem, mas a aplicação tem grandes diferenças. IoT geralmente são tarefas domésticas simples e cotidianas. Por exemplo, uma câmera de segurança envia vídeo para a plataforma de monitoramento quando detecta um rosto desconhecido. A IIoT executa tarefas altamente técnicas com ênfase mais forte em precisão, interoperabilidade e confiabilidade. Por exemplo, os sistemas IIoT ajudam as organizações a rastrear seus ativos usando tags RFID como identificadores de ativos. Os identificadores estão vinculados a dados sobre o ativo — como número de série, modelo, custo e área de uso — todos armazenados na nuvem.

Confiabilidade

As redes de Internet industriais suportam milhares de máquinas, controladores, robôs e outros equipamentos com vários terminais espalhados por milhares de quilômetros. Assim, há pouca tolerância na IIoT para a falha de qualquer sistema.

Segurança

Em relação à Internet e à nuvem, a Ethernet é a tecnologia de rede com fio dominante com recursos de implantação de IoT/IIoT em expansão. Os sistemas IoT estão preocupados principalmente com a privacidade do usuário. Muitos dispositivos IoT de consumo carecem de defesas de segurança preventivas robustas, abrindo-os para hacks e ataques generalizados via botnets. A segurança industrial precisa ser reforçada para manter a confiabilidade. Nenhuma pessoa não autorizada deve ser capaz de hackear processos industriais. Uma rede de energia derrubada por meio de uma exploração da IIoT, por exemplo, pode comprometer tudo, desde a segurança pessoal até a economia e a segurança nacional. Assim, está sujeito a mais regulamentos de conformidade, visibilidade e risco geral.

Dispositivos terminais

Por exemplo, em um sistema IoT de consumo, as entradas variam de sistemas de segurança doméstica e dispositivos vestíveis a utensílios de cozinha inteligentes. Embora os dispositivos móveis façam parte dos sistemas IIoT, os endpoints prováveis ​​incluem ferramentas industriais como medidores de vazão, controladores de pressão e detectores ambientais.

O essencial da Internet Industrial das Coisas

A Ethernet é definida pela Padrão IEEE 802.3 e especifica as camadas físicas e de enlace de dados da funcionalidade de rede. Por outro lado, TCP / IP é um conjunto de protocolos usados ​​no topo da camada de enlace de dados Ethernet que permite a comunicação pela Ethernet. Além disso, o TCP é o protocolo de controle de transporte, que garante que os pacotes de dados sejam entregues completamente e sem erros. IP é o protocolo de internet que roteia pacotes de dados com base em seu endereço IP.

Ethernet Industrial

Ethernet Industrial refere-se a um conjunto de protocolos baseados no hardware Ethernet padrão (as camadas física e de enlace de dados) e protocolos de internet (camadas de rede e transporte), juntamente com uma camada de aplicação proprietária. O protocolo da camada de aplicação garante que os dados corretos sejam transmitidos e recebidos quando e onde forem necessários para uma operação específica.

Em primeiro lugar, os protocolos Ethernet industriais adotam uma das três abordagens para fornecer determinismo com uma estrutura baseada em Ethernet. A primeira dessas arquiteturas — conhecida como Software padrão/Ethernet padrão — usa Ethernet padrão com o protocolo TCP/IP, mas com mecanismos incorporados à camada superior (aplicação) para permitir a comunicação em tempo real. Ethernet/IP é baseado nesta arquitetura.

Outra arquitetura — Open Software/Standard Ethernet — usa camadas Ethernet padrão com novos protocolos (padrão) que gerenciam o acesso à rede e sincronizam os dados enviados de cada nó (dispositivo) para garantir que os dados prioritários sejam enviados primeiro. Da mesma forma, Ethernet POWERLINK usa essa arquitetura.

A terceira arquitetura usada pelos protocolos Ethernet Industrial — Software Aberto/Ethernet Modificada — é baseada em hardware Ethernet padrão, mas usa novos protocolos e hardware complementar adicional para garantir o determinismo. EtherCAT, Modbus TCP, SERCOS III e PROFINET IRT usam essa arquitetura, mas com hardware e mecanismos de transporte diferentes.

Além dessas modificações arquitetônicas, a Ethernet industrial geralmente requer hardware mais robusto, como cabos e conectores, do que a Ethernet padrão usada para suportar as duras condições ambientais na maioria dos ambientes industriais. Muitas aplicações de Ethernet industrial também requerem blindagem, aterramento e filtragem cuidadosos para lidar com interferência eletromagnética (EMI ou ruído) comum em configurações de fábrica.

Tabela 1. Organizações de Ethernet Industrial