Промышленный Интернет вещей и строительные блоки для Индустрии 4.0

Если вы хотите создать что-то новое, полезно иметь новые строительные блоки.

Первая промышленная революция произошла в конце 18 века, потому что она предоставила новую инфраструктуру - новые строительные блоки для экономики в виде паровой энергии и механизированных инструментов, среди прочего.

Вторая промышленная революция в начале 20 века выиграла от электричества, нефти и автоматизации.

Точно так же технологии, начиная с появления ПК, Интернета и достижений в области телекоммуникаций, изменили экономику за последние десятилетия.

Хотя экономисты не во всем согласны с использованием термина «третья промышленная революция» для описания этих достижений, влияние этих технологических строительных блоков на экономику значительно. Вот тут-то и появляется Индустрия 4.0, обещающая четвертую промышленную революцию с использованием ряда новейших технологий.

Обещание Индустрии 4.0 заключается в том, что доступны новые строительные блоки, которые могут способствовать новой эре перемен в промышленности. IoT и его промышленное воплощение, промышленный IoT, являются двумя примерами. Интернет вещей является важным строительным блоком этой цифровой революции. Это позволяет нам использовать технологии зондирования, измерения и мониторинга различного описания для преобразования физических процессов в цифровую информацию. Эти информационные данные затем могут быть проанализированы и смоделированы для создания цифровых двойников физического процесса, что позволяет организациям оптимизировать и тестировать виртуальные модели с улучшенными датчиками перед их развертыванием в реальном мире.

Беспроводная связь - одно из ключевых препятствий, которые необходимо создать для пользователей промышленного Интернета вещей. Хотя проводное соединение, несомненно, привело к появлению целой волны впечатляющих технологий, его достаточность все больше ставится под сомнение по мере распространения IIoT. Возьмем, к примеру, производство. Хотя производители применяют автоматизацию на сборочных линиях в течение многих десятилетий, проводных сетей, которые они обычно используют для подключения оборудования и машин, недостаточно для соединения всех различных устройств IIoT, которые появятся на заводе будущего.

Подумайте о сотнях, а возможно, и о тысячах устройств, которые необходимо подключить. Эти устройства могут включать в себя отслеживание активов для инструментов, запасных частей и инвентаря, мониторинг окружающей среды и мониторинг состояния существующих машин для измерения производительности. Вы также можете добавить в список автоматизированные транспортные средства, цифровые средства индивидуальной защиты (СИЗ) и привести только два других примера. Многие из этих приложений предполагают мобильность. Даже для тех приложений, которые этого не делают, стоимость проводки значительна. Беспроводные сети не только поддерживают мобильность, но также упрощают установку и настройку и сокращают расходы.

Помимо производства, представьте себе огромный карьер с автономными буровзрывными машинами, автономными грузовиками для перевозки руды, погрузчиками с дистанционным управлением и поездами, не говоря уже о перемещающихся рабочих. Столь же очевидно, что мобильная беспроводная связь имеет решающее значение. То же самое касается удаленного наблюдения за пациентами или сбора данных с турбин на прибрежной ветряной электростанции.

Промышленные активы часто мобильны. Даже если актив является фиксированным, он редко бывает постоянным. Именно поэтому сети 4G / LTE и 5G часто упоминаются одновременно с Индустрией 4.0 и IIoT. Стандарт беспроводной связи 5G, который впервые в ограниченном масштабе внедряется в этом году, был специально разработан для поддержки приложений IIoT. В отличие от некоторых технологий беспроводных сетей, таких как Wi-Fi, сотовые технологии обладают высокой степенью безопасности, надежностью 99,999% и могут обрабатывать огромное количество датчиков и устройств с чрезвычайно низкой задержкой. Эти соображения имеют решающее значение для автономных приложений, где время отклика должно быть чрезвычайно коротким.

Многие из расширенных функций 5G были включены как обновления стандарта беспроводной связи 4G / LTE. Внутренние исследования Nokia пришли к выводу, что 85% приложений, которые могут поддерживаться 5G, сегодня могут поддерживаться 4G / LTE.

И 4G / LTE, и 5G могут быть развернуты для частных сетей с небольшими решениями, такими как создание временной сети для служб быстрого реагирования в случае стихийного бедствия. Они также позволяют создавать чрезвычайно сложные установки, поддерживающие десятки тысяч устройств и пользователей на площади до 20 000 квадратных километров.

Одним из других строительных блоков для IIoT являются граничные вычисления с множественным доступом (MEC). Передача информации от тысяч датчиков в удаленные центры обработки данных в облаке приводит к задержкам, которые затрудняют реагирование с достаточной скоростью для многих промышленных приложений. Например, в случае видеонаблюдения не имеет смысла транспортировать терабайты потоковых видеоданных, демонстрируя практически неизменную картину периметра безопасности. Пограничная обработка обеспечивает очень низкие задержки и может использоваться для анализа данных, включая видео- или аудиопотоки. Технология позволяет отправлять удаленному оператору, который может быть заинтересован в просмотре, только кадры, относящиеся к аномальному поведению.

К счастью, периферийные ресурсы обработки данных являются частью архитектуры 5G, которая представляет собой полностью виртуализированную программно-определяемую сеть. Другими словами, в локальной сети 5G можно легко разместить виртуализированные периферийные вычислительные ресурсы, необходимые для локальных приложений IIoT. В этом смысле он может функционировать как платформа для создания различных типов приложений на основе IIoT, обеспечивая не только цифровую связь, но и пограничные вычислительные ресурсы.

Наряду с этими строительными блоками технологии, для многих отраслей также важно научиться подходить к этой технологии целостным образом. Обещание умных городов, фабрик, шахт и больниц заключается в обмене данными и разведданными из разных областей. Настоящая магия машинного обучения состоит в том, чтобы видеть корреляции между огромными объемами данных, которые в противном случае ускользнули бы от внимания аналитиков. Персонал операционных технологий (OT) часто рассматривает технологии как средство реализации изолированных точечных решений. Им необходимо более тесно сотрудничать с ИТ, которые, как правило, придерживаются целостного платформенного подхода к технологиям. Это партнерство между OT и ИТ будет иметь решающее значение для полной реализации преимуществ промышленного Интернета вещей и поддерживающих технологий, таких как 5G и периферийные вычисления. Такое сотрудничество, подкрепленное сильной поддержкой со стороны руководства, может гарантировать, что ваши технологические строительные блоки расположены наилучшим образом для нужд вашего бизнеса.

Хуман возглавляет маркетинговые кампании Nokia для крупных предприятий и гипермасштабируемых компаний. Он увлечен всеми новыми способами применения сетевых технологий, аналитики и Интернета вещей для изменения способов ведения и ведения бизнеса. Он также руководил маркетингом портфолио IP-маршрутизации Nokia. Ранее он участвовал в реализации проекта облачных сетей Nuage Networks, компании, специализирующейся на виртуализации центров обработки данных и SDN в центрах обработки данных и филиалах (SD-WAN). Он также занимал руководящие должности в сфере управления продуктами в стартапах с венчурным капиталом, а также в многонациональных компаниях. Хоуман имеет степень магистра делового администрирования Калифорнийского университета в Беркли и степень магистра электротехники Колумбийского университета.