Le fabbriche nel settore industriale hanno a lungo utilizzato dati digitali per monitorare e controllare gli impianti di produzione. I grandi sistemi in rete in fabbriche, data center ed edifici commerciali hanno spinto i bordi delle loro reti di informazioni digitali più vicine al mondo fisico. Misurazioni fisiche come temperatura, pressione, vicinanza o luce vengono convertite in informazioni digitali per il processo e i risultati calcolati vengono quindi tradotti nelle azioni fisiche di dispositivi effettivi come valvole, ventole, alimentatori e indicatori. Le reti di tecnologia dell'informazione (IT) e le reti OT) stanno tendendo a utilizzare tecniche simili per semplificare il flusso di dati all'interno di un'organizzazione.
Un modo per avvicinarlo e OT è quello di utilizzare un'unica rete sottostante per stabilire la comunicazione tra i sistemi. Quando l'elettronica è entrata per la prima volta nel campo dell'automazione, i vari sottosistemi distribuiti sono stati specializzati e definiti dall'hardware utilizzato. Per queste architetture hardware specifiche del dominio, vengono definite le tecnologie di comunicazione ottimizzate per applicazioni specifiche. Ogni sistema hardware utilizza un bus specializzato per comunicare, quindi deve essere convertito dal protocollo di comunicazione di un sistema hardware al protocollo di comunicazione di un altro sistema hardware attraverso un gateway complesso.
Nel tempo, questa architettura obsoleta è stata gradualmente sostituita da architetture centralizzate definite dal software. Nella nuova architettura, invece di utilizzare domini o funzioni separati, le interfacce elettroniche sono raggruppate in aree all'interno dell'Enterprise e collegate alle moderne piattaforme di elaborazione centralizzate. Queste interfacce elettroniche utilizzano la tecnologia Ethernet ormai ubiziosa per trasmettere i dati dove sono necessari. Un singolo stack di protocolli software può utilizzare diversi livelli fisici hardware per passare informazioni a velocità diverse senza modificare i dati stessi. Lo stesso formato di frame Ethernet viene utilizzato indipendentemente dalla larghezza di banda di un dato collegamento Ethernet.
Ai margini della rete, vari sensori (temperatura, pressione, luce, prossimità, ecc.) Prendono dati dal mondo fisico e li convertono in informazioni digitali. Le informazioni sui dati vengono elaborate e convertite nelle azioni fisiche degli attuatori (motori, luci, ventole, valvole, ecc.). Questi dispositivi in genere non richiedono grandi quantità di dati, ma l'enfasi è posta su un semplice cablaggio e una facile installazione.
sicuro
Quando i bit e i byte di dati vengono trasferiti da un dispositivo all'altro nella linea e recuperati, vengono forniti a livelli software più alti in formato pacchetti Ethernet standard. Il formato contiene l'indirizzo di destinazione, l'indirizzo di origine, alcuni bit amministrativi e il payload. Il formato non cambia man mano che lo strato fisico cambia. Ciò significa che anche quando sono raccolti sempre più dati per l'elaborazione dai sistemi informatici, causando il cambiamento delle velocità di rete, il livello software rimane lo stesso.
Ciò include vari meccanismi di sicurezza per prevenire hacking o snooping sui dati e, peggio ancora, interferendo con l'uso dei dati da parte dei sistemi fisici. Poiché Ethernet è estremamente resiliente, può essere utilizzato in applicazioni molto sicure come le attività bancarie. Altre tecnologie di comunicazione dedicate possono avere poche o nessuna caratteristica di sicurezza informatica e devono essere sviluppate da zero e mantenute. Inoltre, la logistica deve essere implementata per fornire queste funzioni, che possono essere molto più complesse rispetto alla progettazione e alla produzione di prodotti hardware. Non solo l'accesso alle strutture deve essere controllato, ma le vulnerabilità della catena affidabili possono verificarsi in qualsiasi momento della catena di approvvigionamento.
I big data vengono utilizzati per analizzare le tendenze e fornire servizi. La manutenzione predittiva, la diagnostica remota e altri servizi di monitoraggio richiedono l'accesso a tutti i dati nel sistema e Ethernet può fornire l'accesso ai più lontani tratti di infrastruttura industriale. Allo stesso tempo, il software può gestire vari processi e regolare dinamicamente quando la tecnologia cambia, che si completano a vicenda.
Sicurezza funzionale
La sicurezza funzionale significa che quando un componente in un sistema fallisce, il sistema è in grado di reagire in modo prevedibile, in modo da evitare in modo sicuro di causare più problemi. Industrie diverse hanno standard diversi. Ma, fondamentalmente, è praticamente lo stesso. La sicurezza funzionale si applica all'intero sistema, ma i progettisti del sistema devono garantire che i componenti utilizzassero la sicurezza funzionale in modo che l'intero sistema soddisfi gli standard di sicurezza funzionali.
Riassumere
È possibile accedere ai dati dai nodi ai margini della rete e possono essere utilizzati per consentire nuovi servizi di previsione intelligenti e soluzioni di tracciamento e gestione delle risorse.
I costi di sistema possono essere ridotti semplificando i componenti, la progettazione del software e il cablaggio. Il gateway non è più necessario. Poiché più dispositivi sono collegati a un bus tramite una singola coppia di cavi, il numero di porte di interruttore utilizzate è ridotto.
Il rischio può essere ridotto utilizzando un'interfaccia unificata e un meccanismo di sicurezza sana. Supporta progettazione unificata, sviluppo del software, test e manutenzione a tutti i livelli di reti OT e IT. Un'architettura aerodinamica e funzionalità di sicurezza migliorate possono aiutare i progettisti a ridurre il rischio e costruire facilmente sistemi di sicurezza funzionali.