Fabryki w sektorze przemysłowym od dawna wykorzystywały dane cyfrowe do monitorowania i kontrolowania obiektów produkcyjnych. Duże sieciowe systemy w fabrykach, centrach danych i budynkach komercyjnych przesuwają krawędzie swoich cyfrowych sieci informacyjnych coraz bliżej świata fizycznego. Pomiary fizyczne, takie jak temperatura, ciśnienie, bliskość lub światło, są przekształcane w informacje cyfrowe dla systemu do procesu, a obliczone wyniki są następnie tłumaczone na fizyczne działania rzeczywistych urządzeń, takich jak zawory, wentylatory, zasilacze i wskaźniki. Sieci technologii informatycznych (IT) i technologia operacyjna (OT) mają tendencję do wykorzystywania podobnych technik do usprawnienia przepływu danych w organizacji.
Jednym ze sposobów zbliżenia go i bliżej jest użycie jednej podstawowej sieci do ustalenia komunikacji między systemami. Gdy elektronika po raz pierwszy weszła w pole automatyzacji, różne rozproszone podsystemy były wyspecjalizowane i zdefiniowane przez użyty sprzęt. W przypadku tych architektur sprzętowych specyficznych dla domeny definiowane są technologie komunikacji zoptymalizowane do określonych aplikacji. Każdy system sprzętowy wykorzystuje wyspecjalizowany magistralę do komunikacji, dlatego należy go przekonwertować z protokołu komunikacji jednego systemu sprzętowego na protokół komunikacji innego systemu sprzętowego za pośrednictwem złożonej bramy.
Z czasem ta przestarzała architektura była stopniowo zastępowana przez definiowane oprogramowanie scentralizowane architektury. W nowej architekturze, zamiast korzystać z osobnych domen lub funkcji, interfejsy elektroniczne są pogrupowane w obszary w przedsiębiorstwie i połączone z nowoczesnymi scentralizowanymi platformami komputerowymi. Te elektroniczne interfejsy wykorzystują obecnie ewakwiczną technologię Ethernet do przesyłania danych do miejsca, w którym są potrzebne. Pojedynczy stos protokołów oprogramowania może używać różnych warstw fizycznych sprzętowych do przekazywania informacji z różnymi prędkościami bez zmiany samych danych. Ten sam format ramki Ethernet jest używany niezależnie od przepustowości danego łącza Ethernet.
Na krawędzi sieci różne czujniki (temperatura, ciśnienie, światło, bliskość itp.) Pobierają dane ze świata fizycznego i przekształcają je w informacje cyfrowe. Informacje o danych są przetwarzane i przekształcane w fizyczne działania siłowników (silniki, światła, wentylatory, zawory itp.). Urządzenia te zazwyczaj nie wymagają dużych ilości danych, ale nacisk kładzie się na proste okablowanie i łatwą instalację.
bezpieczny
Gdy bity danych i bajty są przesyłane z jednego urządzenia do drugiego w linii i odzyskane, są one dostarczane do wyższych warstw oprogramowania w standardowym formacie pakietu Ethernet. Format zawiera adres docelowy, adres źródłowy, niektóre bity administracyjne i ładunek. Format nie zmienia się wraz ze zmianami warstwy fizycznej. Oznacza to, że nawet gdy coraz więcej danych gromadzi się w celu przetwarzania przez systemy komputerowe, powodując zmianę prędkości sieci, warstwa oprogramowania pozostaje taka sama.
Obejmuje to różne mechanizmy bezpieczeństwa zapobiegające hakowaniu lub szpiegowaniu danych, a co gorsza, zakłócanie wykorzystania danych przez systemy fizyczne. Ponieważ Ethernet jest niezwykle odporny, może być używany w bardzo bezpiecznych aplikacjach, takich jak bankowość. Inne dedykowane technologie komunikacji mogą mieć niewiele lub nie można go było opracować od zera i utrzymywania. Ponadto należy zaimplementować logistykę, aby zapewnić te funkcje, które mogą być znacznie bardziej złożone niż projektowanie i produkcja produktów sprzętowych. Dostęp do obiektów musi być nie tylko kontrolowany, ale w dowolnym momencie łańcucha dostaw mogą wystąpić zaufane luki w łańcuchu.
Big Data jest wykorzystywany do analizy trendów i świadczenia usług. Konserwacja predykcyjna, zdalna diagnostyka i inne usługi monitorowania wymagają dostępu do wszystkich danych w systemie, a Ethernet może zapewnić dostęp do najdalszych zasięgów infrastruktury przemysłowej. Jednocześnie oprogramowanie może zarządzać różnymi procesami i dynamicznie dostosowywać się do zmian technologii, które się uzupełniają.
Bezpieczeństwo funkcjonalne
Bezpieczeństwo funkcjonalne oznacza, że gdy komponent w systemie się nie powiedzie, system jest w stanie reagować w przewidywalny sposób, aby bezpiecznie uniknąć powodowania większej liczby problemów. Różne branże mają różne standardy. Ale w zasadzie jest prawie tak samo. Bezpieczeństwo funkcjonalne dotyczy całego systemu, ale projektanci systemów muszą upewnić się, że komponenty zastosowano bezpieczeństwo funkcjonalne, aby cały system spełnia standardy bezpieczeństwa funkcjonalnego.
Zsumować
Dostęp do danych można uzyskać z węzłów na krawędzi sieci i mogą być używane do umożliwienia nowych inteligentnych usług prognozowania, a także rozwiązań śledzenia i zarządzania zasobami.
Koszty systemu można obniżyć poprzez usprawnienie komponentów, projektowanie oprogramowania i okablowanie. Brama nie jest już potrzebna. Ponieważ wiele urządzeń jest podłączonych do magistrali za pomocą pojedynczej pary kabli, liczba używanych portów przełączników jest zmniejszona.
Ryzyko można zmniejszyć przy użyciu jednolitego interfejsu i solidnego mechanizmu bezpieczeństwa. Obsługuje ujednolicony projekt, tworzenie oprogramowania, testowanie i konserwacja na wszystkich poziomach OT i IT. Usprawniona architektura i ulepszone funkcje bezpieczeństwa mogą pomóc projektantom zmniejszyć ryzyko i łatwo budować funkcjonalne systemy bezpieczeństwa.