Internet vạn vật công nghiệp là gì?

Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) đề cập đến các cảm biến, bộ điều khiển và các thiết bị khác được kết nối với nhau. Tập trung mạnh vào giao tiếp giữa máy với máy (M2M), dữ liệu lớn và học máy. IIoT cho phép các ngành công nghiệp và doanh nghiệp đạt được hiệu quả và độ tin cậy tốt hơn trong hoạt động của họ. IIoT bao gồm các ứng dụng công nghiệp, bao gồm người máy, thiết bị y tế và quy trình sản xuất do phần mềm xác định.

Sự khác biệt giữa IIoT và IoT là gì?

Internet vạn vật là B2C (doanh nghiệp với người tiêu dùng) và Internet vạn vật công nghiệp là B2B (doanh nghiệp với doanh nghiệp). trọng tâm của nó là cải thiện một loạt các quy trình công nghiệp, trong khi IoT chủ yếu liên quan đến việc tăng sự tiện lợi cho người tiêu dùng. Bằng cách xem xét kỹ cách mỗi người đạt được mục tiêu của mình, chúng ta có thể biết thêm chi tiết về sự khác biệt của chúng.

Khả năng

Cả IIoT và IoT đều sử dụng các thiết bị được kết nối, cảm biến thông minh và thiết bị không dây cũng như kết nối với internet, phần mềm và máy chủ điện toán đám mây, nhưng ứng dụng có những khác biệt lớn. IoT nói chung là những công việc đơn giản, hàng ngày trong gia đình. Ví dụ: camera an ninh gửi video đến nền tảng giám sát khi phát hiện khuôn mặt lạ. IIoT thực hiện các nhiệm vụ kỹ thuật cao với sự nhấn mạnh hơn vào độ chính xác, khả năng tương tác và độ tin cậy. Ví dụ: hệ thống IIoT giúp các tổ chức theo dõi tài sản của họ bằng cách sử dụng thẻ RFID làm mã định danh tài sản. Các số nhận dạng được liên kết với dữ liệu về nội dung — chẳng hạn như số sê-ri, kiểu máy, chi phí và khu vực sử dụng — tất cả đều được lưu trữ trên đám mây.

Độ tin cậy

Mạng internet công nghiệp hỗ trợ hàng nghìn máy móc, bộ điều khiển, rô-bốt và các thiết bị khác với nhiều điểm cuối trải dài hàng nghìn dặm. Do đó, có rất ít sự khoan dung trong IIoT đối với lỗi của bất kỳ hệ thống nào.

Bảo mật

Về internet và đám mây, Ethernet là công nghệ mạng có dây chiếm ưu thế với việc mở rộng khả năng triển khai IoT/IIoT. Các hệ thống IoT chủ yếu quan tâm đến quyền riêng tư của người dùng. Nhiều thiết bị IoT của người tiêu dùng thiếu các biện pháp phòng ngừa bảo mật mạnh mẽ, khiến chúng dễ bị tấn công và tấn công trên diện rộng thông qua mạng botnet. An ninh công nghiệp cần phải được bọc thép để duy trì độ tin cậy. Không có người không được ủy quyền nào có thể hack các quy trình công nghiệp. Ví dụ, một mạng lưới năng lượng bị đánh sập thông qua khai thác IIoT có thể gây nguy hiểm cho mọi thứ, từ an toàn cá nhân đến nền kinh tế đến an ninh quốc gia. Do đó, nó phải tuân theo các quy định tuân thủ, khả năng hiển thị và rủi ro tổng thể nhiều hơn.

thiết bị đầu cuối

Chẳng hạn, trong hệ thống IoT tiêu dùng, đầu vào bao gồm từ hệ thống an ninh gia đình và thiết bị đeo được cho đến thiết bị nhà bếp thông minh. Mặc dù các thiết bị di động là một phần của hệ thống IIoT, nhưng các điểm cuối có khả năng bao gồm các công cụ công nghiệp như đồng hồ đo lưu lượng, bộ điều khiển áp suất và máy dò môi trường.

Bản chất của Internet vạn vật công nghiệp

Ethernet được định nghĩa bởi IEEE chuẩn 802.3 và chỉ định các lớp liên kết dữ liệu và vật lý của chức năng mạng. Mặt khác, TCP / IP là một bộ giao thức được sử dụng trên lớp liên kết dữ liệu Ethernet cho phép giao tiếp qua Ethernet. Hơn nữa, TCP là giao thức điều khiển truyền tải, đảm bảo các gói dữ liệu được truyền hoàn toàn và không có lỗi. IP là giao thức internet định tuyến các gói dữ liệu dựa trên địa chỉ IP của chúng.

Ethernet công nghiệp

Ethernet công nghiệp đề cập đến một bộ giao thức dựa trên phần cứng Ethernet tiêu chuẩn (lớp liên kết vật lý và dữ liệu) và giao thức internet (lớp mạng và vận chuyển), cùng với lớp ứng dụng độc quyền. Giao thức lớp ứng dụng đảm bảo dữ liệu chính xác được truyền và nhận khi nào và ở đâu cần thiết cho một hoạt động cụ thể.

Đầu tiên, các giao thức Ethernet công nghiệp sử dụng một trong ba cách tiếp cận để cung cấp tính xác định với cấu trúc dựa trên Ethernet. Kiến trúc đầu tiên như vậy — được gọi là Phần mềm tiêu chuẩn/Ethernet tiêu chuẩn — sử dụng Ethernet tiêu chuẩn với giao thức TCP/IP nhưng với các cơ chế được tích hợp trong lớp (ứng dụng) trên cùng để cho phép giao tiếp thời gian thực. Ethernet/IP dựa trên kiến ​​trúc này.

Một kiến ​​trúc khác — Phần mềm mở/Ethernet tiêu chuẩn — sử dụng các lớp Ethernet tiêu chuẩn với các giao thức (tiêu chuẩn) mới quản lý quyền truy cập vào mạng và đồng bộ hóa dữ liệu được gửi từ mỗi nút (thiết bị) để đảm bảo dữ liệu ưu tiên được gửi trước. Tương tự như vậy, Ethernet POWERLINK sử dụng kiến ​​trúc này.

Kiến trúc thứ ba được sử dụng bởi các giao thức Ethernet công nghiệp — Open Software/Modified Ethernet — dựa trên phần cứng Ethernet tiêu chuẩn nhưng sử dụng các giao thức mới và phần cứng bổ sung, bổ sung để đảm bảo tính quyết định. EtherCAT, Modbus TCP, SERCOS III và PROFINET IRT sử dụng kiến ​​trúc này, nhưng với các cơ chế vận chuyển và phần cứng khác nhau.

Ngoài những sửa đổi kiến ​​trúc này, Ethernet công nghiệp thường yêu cầu phần cứng mạnh hơn, chẳng hạn như cáp và đầu nối, so với Ethernet tiêu chuẩn được sử dụng để chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt trong hầu hết các cài đặt công nghiệp. Nhiều ứng dụng Ethernet công nghiệp cũng yêu cầu che chắn, nối đất và lọc cẩn thận để xử lý nhiễu điện từ (EMI hoặc tiếng ồn) phổ biến trong cài đặt gốc.

Bảng 1. Các tổ chức Ethernet công nghiệp