Internet of Things สำหรับอุตสาหกรรมคืออะไร?

Internet of Things สำหรับอุตสาหกรรม (IIoT) หมายถึงเซ็นเซอร์ ตัวควบคุม และอุปกรณ์อื่นๆ ที่เชื่อมต่อถึงกัน โดยมุ่งเน้นที่การสื่อสารแบบเครื่องต่อเครื่อง (M2M) ข้อมูลขนาดใหญ่ และการเรียนรู้ของเครื่อง IIoT ช่วยให้อุตสาหกรรมและองค์กรมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้นในการดำเนินงาน IIoT ครอบคลุมการใช้งานในอุตสาหกรรม รวมถึงหุ่นยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และกระบวนการผลิตที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์

IIoT และ IoT แตกต่างกันอย่างไร

Internet of Things คือ B2C (ธุรกิจกับผู้บริโภค) และ Internet of Things ระดับอุตสาหกรรมคือ B2B (ธุรกิจกับธุรกิจ) มุ่งเน้นที่การปรับปรุงกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ในขณะที่ IoT เกี่ยวข้องกับการเพิ่มความสะดวกสบายของผู้บริโภคเป็นหลัก เมื่อพิจารณาอย่างใกล้ชิดว่าเป้าหมายแต่ละอย่างบรรลุเป้าหมายอย่างไร เราจะทราบรายละเอียดเพิ่มเติมว่าแตกต่างกันอย่างไร

ความสามารถ

ทั้ง IIoT และ IoT ใช้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ เซ็นเซอร์อัจฉริยะ และอุปกรณ์ไร้สาย และใช้ร่วมกับอินเทอร์เน็ต ซอฟต์แวร์ และเซิร์ฟเวอร์คลาวด์คอมพิวติ้ง แต่แอปพลิเคชันมีความแตกต่างที่สำคัญ โดยทั่วไปแล้ว IoT เป็นงานบ้านที่เรียบง่ายในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างเช่น กล้องรักษาความปลอดภัยจะส่งวิดีโอไปยังแพลตฟอร์มการตรวจสอบเมื่อตรวจพบใบหน้าที่ไม่คุ้นเคย IIoT ทำงานด้านเทคนิคขั้นสูงโดยเน้นที่ความแม่นยำ การทำงานร่วมกัน และความน่าเชื่อถือ ตัวอย่างเช่น ระบบ IIoT ช่วยให้องค์กรติดตามสินทรัพย์โดยใช้แท็ก RFID เป็นตัวระบุสินทรัพย์ ตัวระบุจะเชื่อมโยงกับข้อมูลเกี่ยวกับสินทรัพย์ เช่น หมายเลขซีเรียล รุ่น ต้นทุน และพื้นที่ใช้งาน ซึ่งทั้งหมดนี้จัดเก็บไว้ในระบบคลาวด์

ความเชื่อถือได้

เครือข่ายอินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมรองรับเครื่องจักร ตัวควบคุม หุ่นยนต์ และอุปกรณ์อื่น ๆ นับพันเครื่อง โดยมีจุดสิ้นสุดหลายจุดกระจายไปหลายพันไมล์ ดังนั้นจึงมีความอดทนเพียงเล็กน้อยใน IIoT สำหรับความล้มเหลวของระบบใดๆ

Security

เกี่ยวกับอินเทอร์เน็ตและระบบคลาวด์ อีเทอร์เน็ตเป็นเทคโนโลยีเครือข่ายแบบใช้สายที่โดดเด่นพร้อมขยายความสามารถในการปรับใช้ IoT/IIoT ระบบ IoT คำนึงถึงความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้เป็นหลัก อุปกรณ์ IoT ของผู้บริโภคจำนวนมากขาดการป้องกันความปลอดภัยเชิงป้องกันที่แน่นหนา เปิดโอกาสให้มีการแฮ็กและโจมตีอย่างกว้างขวางผ่านบอตเน็ต การรักษาความปลอดภัยในอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีเกราะป้องกันเพื่อรักษาความน่าเชื่อถือ ไม่ควรมีบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาตสามารถแฮ็กกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้ ตัวอย่างเช่น โครงข่ายพลังงานที่ล้มเหลวจากการใช้ประโยชน์จาก IIoT อาจเป็นอันตรายต่อทุกสิ่ง ตั้งแต่ความปลอดภัยส่วนบุคคล เศรษฐกิจ ไปจนถึงความมั่นคงของประเทศ ดังนั้นจึงต้องอยู่ภายใต้กฎระเบียบ การมองเห็น และความเสี่ยงโดยรวมมากขึ้น

อุปกรณ์ปลายทาง

ตัวอย่างเช่น ในระบบ IoT ของผู้บริโภค อินพุตมีตั้งแต่ระบบรักษาความปลอดภัยในบ้านและอุปกรณ์สวมใส่ไปจนถึงเครื่องใช้ในครัวอัจฉริยะ แม้ว่าอุปกรณ์เคลื่อนที่จะเป็นส่วนหนึ่งของระบบ IIoT แต่อุปกรณ์ปลายทางอาจรวมถึงเครื่องมืออุตสาหกรรม เช่น เครื่องวัดการไหล ตัวควบคุมแรงดัน และเครื่องตรวจจับสิ่งแวดล้อม

สิ่งสำคัญของ Internet of Things ระดับอุตสาหกรรม

อีเธอร์เน็ตถูกกำหนดโดย มาตรฐาน IEEE 802.3 และระบุเลเยอร์ฟิสิคัลและดาต้าลิงก์ของฟังก์ชันเครือข่าย ในทางกลับกัน, TCP / IP เป็นชุดของโปรโตคอลที่ใช้บนเลเยอร์ลิงค์ข้อมูลอีเธอร์เน็ตที่เปิดใช้งานการสื่อสารผ่านอีเธอร์เน็ต นอกจากนี้ TCP ยังเป็นโปรโตคอลควบคุมการขนส่ง ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าแพ็กเก็ตข้อมูลจะถูกส่งอย่างสมบูรณ์และปราศจากข้อผิดพลาด IP คืออินเทอร์เน็ตโปรโตคอลซึ่งกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ตข้อมูลตามที่อยู่ IP

อีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรม

อีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรม หมายถึงชุดของโปรโตคอลที่อิงตามฮาร์ดแวร์อีเธอร์เน็ตมาตรฐาน (เลเยอร์ฟิสิคัลและดาต้าลิงก์) และโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต (เลเยอร์เครือข่ายและการขนส่ง) ร่วมกับเลเยอร์แอปพลิเคชันที่เป็นกรรมสิทธิ์ โปรโตคอลชั้นแอปพลิเคชันช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลที่ถูกต้องจะถูกส่งและรับเมื่อใดและที่ไหนที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการเฉพาะ

ประการแรก โปรโตคอล Industrial Ethernet ใช้หนึ่งในสามวิธีในการกำหนดระดับด้วยโครงสร้างที่ใช้อีเธอร์เน็ต สถาปัตยกรรมดังกล่าวเป็นครั้งแรก — ที่รู้จักกันในชื่อซอฟต์แวร์มาตรฐาน/อีเทอร์เน็ตมาตรฐาน — ใช้อีเทอร์เน็ตมาตรฐานกับโปรโตคอล TCP/IP แต่มีกลไกที่สร้างขึ้นในเลเยอร์บนสุด (แอปพลิเคชัน) เพื่อเปิดใช้งานการสื่อสารแบบเรียลไทม์ Ethernet/IP ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมนี้

สถาปัตยกรรมอื่น — Open Software/Standard Ethernet — ใช้ชั้น Ethernet มาตรฐานพร้อมโปรโตคอลใหม่ (มาตรฐาน) ที่จัดการการเข้าถึงเครือข่ายและซิงโครไนซ์ข้อมูลที่ส่งจากแต่ละโหนด (อุปกรณ์) เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลลำดับความสำคัญจะถูกส่งก่อน ในทำนองเดียวกัน Ethernet POWERLINK ก็ใช้สถาปัตยกรรมนี้

สถาปัตยกรรมที่สามที่ใช้โดยโปรโตคอล Industrial Ethernet — Open Software/Modified Ethernet — ใช้ฮาร์ดแวร์ Ethernet มาตรฐาน แต่ใช้โปรโตคอลใหม่และฮาร์ดแวร์เสริมเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกำหนดระดับ อีเธอร์แคท, Modbus TCP, SERCOS III และ PROFINET IRT ใช้สถาปัตยกรรมนี้ แต่มีกลไกฮาร์ดแวร์และการขนส่งที่แตกต่างกัน

นอกจากการปรับเปลี่ยนสถาปัตยกรรมเหล่านี้แล้ว Industrial Ethernet ยังต้องการฮาร์ดแวร์ที่ทนทาน เช่น สายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ มากกว่า Ethernet มาตรฐานที่ใช้เพื่อให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ การใช้งานอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมจำนวนมากยังต้องการการป้องกัน การต่อสายดิน และการกรองอย่างระมัดระวังเพื่อจัดการกับสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI หรือสัญญาณรบกวน) ที่พบได้ทั่วไปในการตั้งค่าโรงงาน

ตารางที่ 1. องค์กรอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรม