Vad är Industrial Internet of Things?

Industrial Internet of Things (IIoT) syftar på sammankopplade sensorer, kontroller och andra enheter. Med stort fokus på maskin-till-maskin-kommunikation (M2M), big data och maskininlärning. IIoT gör det möjligt för industrier och företag att få bättre effektivitet och tillförlitlighet i sin verksamhet. IIoT omfattar industriella applikationer, inklusive robotik, medicinsk utrustning och mjukvarudefinierade produktionsprocesser.

Vad är skillnaden mellan IIoT och IoT?

Sakernas internet är B2C (business-to-consumer), och Industrial Internet of Things är B2B (business-to-business). dess fokus är att förbättra en rad industriella processer, medan IoT främst handlar om att öka konsumenternas bekvämlighet. Genom att titta närmare på hur var och en når sitt mål kan vi få mer detaljer om hur de skiljer sig åt.

Förmåga

Både IIoT och IoT använder anslutna enheter, smarta sensorer och trådlösa enheter och samverkar med internet, mjukvara och molnservrar, men applikationen har stora skillnader. IoT är i allmänhet enkla, vardagliga hemuppgifter. Till exempel skickar en säkerhetskamera video till övervakningsplattformen när den upptäcker ett okänt ansikte. IIoT utför mycket tekniska uppgifter med en starkare betoning på precision, interoperabilitet och tillförlitlighet. Till exempel hjälper IIoT-system organisationer att spåra sina tillgångar med hjälp av RFID-taggar som tillgångsidentifierare. Identifierarna är länkade till data om tillgången - såsom dess serienummer, modell, kostnad och användningsområde - som alla lagras i molnet.

Pålitlighet

Industriella internetnätverk stöder tusentals maskiner, kontroller, robotar och annan utrustning med flera slutpunkter utspridda över tusentals mil. Således finns det liten tolerans i IIoT för fel i något system.

Säkerhet

När det gäller internet och molnet är Ethernet den dominerande trådbundna nätverkstekniken med utökade IoT/IIoT-distributionsmöjligheter. IoT-system handlar i första hand om användarnas integritet. Många konsumenters IoT-enheter saknar robusta förebyggande säkerhetsförsvar, vilket öppnar dem för hacks och utbredda attacker via botnät. Industriell säkerhet måste vara järnklädd för att bibehålla tillförlitlighet. Inga obehöriga ska kunna hacka industriella processer. Ett energinät som slås ut via en IIoT-exploatering kan till exempel äventyra allt från personlig säkerhet till ekonomi till nationell säkerhet. Således är det föremål för fler efterlevnadsbestämmelser, synlighet och övergripande risk.

Terminalenheter

Till exempel i ett konsument-IoT-system sträcker sig ingångar från hemsäkerhetssystem och bärbara enheter till smarta köksapparater. Även om mobila enheter är en del av IIoT-system, inkluderar troliga slutpunkter industriella verktyg som flödesmätare, tryckregulatorer och miljödetektorer.

Det väsentliga med det industriella Internet of Things

Ethernet definieras av IEEE standard 802.3 och specificerar nätverksfunktionalitetens fysiska och datalänklager. Å andra sidan, TCP / IP- är en uppsättning protokoll som används ovanpå Ethernet-datalänkskiktet som möjliggör kommunikation över Ethernet. Dessutom är TCP transportkontrollprotokollet, som säkerställer att datapaket levereras helt och felfritt. IP är internetprotokollet som dirigerar datapaket baserat på deras IP-adress.

Industriell Ethernet

Industriell Ethernet hänvisar till en uppsättning protokoll baserade på standard Ethernet-hårdvara (de fysiska och datalänkskikten) och internetprotokoll (nätverks- och transportskikt), tillsammans med ett proprietärt applikationsskikt. Applikationsskiktsprotokollet säkerställer att korrekt data överförs och tas emot när och var det behövs för en specifik operation.

För det första använder industriella Ethernet-protokoll en av tre metoder för att tillhandahålla determinism med en Ethernet-baserad struktur. Den första sådana arkitekturen – känd som Standard Software/Standard Ethernet – använder standard Ethernet med TCP/IP-protokollet men med mekanismer inbyggda i det översta (applikations-) lagret för att möjliggöra realtidskommunikation. Ethernet/IP är baserad på denna arkitektur.

En annan arkitektur — Open Software/Standard Ethernet — använder standard Ethernet-lager med nya (standard)protokoll som hanterar åtkomst till nätverket och synkroniserar data som skickas från varje nod (enhet) för att säkerställa att prioritetsdata skickas först. På samma sätt använder Ethernet POWERLINK denna arkitektur.

Den tredje arkitekturen som används av industriella Ethernet-protokoll — Open Software/Modified Ethernet — är baserad på standard Ethernet-hårdvara men använder nya protokoll och ytterligare, kompletterande hårdvara för att säkerställa determinism. EtherCAT, Modbus TCP, SERCOS III och PROFINET IRT använder denna arkitektur, men med olika hårdvara och transportmekanismer.

Utöver dessa arkitektoniska modifieringar kräver Industrial Ethernet ofta mer robust hårdvara, såsom kablar och kontakter, än standard Ethernet som används för att klara de tuffa miljöförhållandena i de flesta industriella miljöer. Många industriella Ethernet-tillämpningar kräver också noggrann skärmning, jordning och filtrering för att hantera elektromagnetiska störningar (EMI eller brus) som är vanliga i fabriksinställningar.

Tabell 1. Industriella Ethernet-organisationer