Промышленный интернет вещей (IIoT): определение, область и промышленное влияние

Чтобы определить IIoT, мы сначала должны определить IoT. Интернет вещей (IoT) — это сеть интеллектуальных устройств, компьютеров, мобильных телефонов и приложений, подключенных к интернету. IoT собирает большой объем данных, хранит и обрабатывает их в облаке и делится ими с конечным пользователем. Промышленный интернет вещей (IIoT) — это подмножество IoT, которое специфически относится к промышленной автоматизации. IIoT соединяет устройства автоматизации такие как датчики, актуаторы и ПЛК (программируемые логические контроллеры) к интернету, а также друг к другу (что известно как машина-к-машине).

В чем разница между IoT и IIoT?

Главная разница между IIoT и другими коммерческими IoT приложениями может быть найдена в разнице между IT и OT коммуникацией. OT (операционная технология) относится к операции физических процессов (машины, приводы и так далее) и промышленным системам управления такими как АСУ ТП (DCS), ПЛК, SCADA (системы сборки данных и контроля), и HMI (человеко-машинные интерфейсы). IT (информационная технология) относится к корпоративной системе, которая хранит, обрабатывает и доставляет данные бизнес-менеджменту.

Авансы в технологии IIoT позволяют IT/OT конвергенцию в промышленной автоматизации, поднимая бизнес-производительность на новый уровень. IIoT решения собирают данные с полевого оборудования, хранят данные на пограничных устройствах, обрабатывают их с использованием аналитики данных и отправляют в облако. Это помогает промышленным системам получить лучший контроль над процессными операциями и управлением безопасностью. Непрерывное собирание и переход данных от умных устройств и промышленного оборудования предоставляют предприятиям большие возможности для роста и других позитивных исходов.

4 основных компонента IIoT

• Интеллектуальные датчики
• Сеть (беспроводные шлюзы)
• Аналитика данных (пограничные вычисления и fog computing)
• Приложения (MQTT, COAP и так далее)

Выгоды IIoT

IIoT позволяет более быстрое принятие решений. Он соединяет людей, устройства и приложения так, чтобы они могли взаимодействовать с повышенной надежностью и лучшей операционной эффективностью. Он способствует лучшим рабочим условиям и продлевает срок службы машин. IIoT также может оптимизировать использование активов и предсказывать точки отказа.

Когда используется правильным образом, IIoT может:

• Улучшить коннективность
• Повысить операционную эффективность
• Повысить производительность
• Оптимизировать активы
• Помочь масштабировать бизнес
• Позволить удаленную диагностику
• Предложить экономию затрат
• Сократить отходы

Протоколы IIoT и аспекты дизайна

Многие интеллектуальные устройства используют разнообразие разных сетевых протоколов, основанных на диапазоне, коннективности, стоимоэффективности и возможностях обмена данными. (Например, несколько IIoT протоколов: ISA 100.11a, 6LoWPAN, Zigbee, LoRaWAN, Wireless HART, MQTT, CoAP, OPC-UA и многие другие.) Выбор правильного протокола зависит от интероперабельности, диапазона, пропускной способности, скорости данных, безопасности, потребления энергии и масштабируемости.

Аспекты дизайна IIoT сети включают спецификации конечных устройств такие как размер, точки установки, операционные системы и питание. Также анализ данных делается на основе объема данных, размера данных, задержки, точности и полезных частей данных.

Вызовы IIoT

Главные вызовы, с которыми IIoT сейчас сталкивается — безопасность и интероперабельность.

Безопасность

Незащищенные IIoT решения могут привести к операционным сбоям и потерям. Уязвимости в системе могут быть эксплуатированы; плохие актеры могут получить доступ к подключенным устройствам; вредоносной активности вроде взлома, фишинга, таргетированных атак и утечек данных могут привести к поврежденным устройствам или даже физическим фаталитетам.

Защита интеллектуальных устройств и идентификация каждого человека и системы с доступом — экстремально важные факторы внедрения IIoT. Компании должны знать, что их данные защищены.

Интероперабельность

Правильная коннективность критична для интероперабельности. Многие промышленные вертикали используют свои собственные наборы протоколов. Некоторые используют проприетарные машина-к-машине коммуникации и легаси-системы. Интеграция всех этих разрозненных систем в IIoT решения может быть довольно сложной.

IIoT как необходимая основа

IIoT стал одним из главных трендов в промышленном мире сегодня, когда мы принимаем Индустрию 4.0 и умное производство. Эта технология является одной из фундаментальных компонент этих инициатив. Фактически, в большинстве случаев компании даже не смогут воспользоваться преимуществом более передовых технологий Индустрии 4.0 (таких как искусственный интеллект, цифровой двойник, симуляция и предиктивная аналитика) без сбора и анализа большого количества данных, чаще всего генерируемых на уровне датчиков. Именно здесь комплексные фреймворки и архитектуры IIoT становятся существенными. IIoT платформы устанавливают цифровую экосистему, соединяющую людей, системы и вещи. IIoT предоставляет способность привести промышленный завод и бизнес-производительность на новую высоту.