Tovarne v industrijskem sektorju že dolgo uporabljajo digitalne podatke za spremljanje in nadzor proizvodnih zmogljivosti. Veliki omrežni sistemi v tovarnah, podatkovnih centrih in komercialnih stavbah potiskajo robove svojih digitalnih informacijskih omrežij bližje in bližje fizičnemu svetu. Fizične meritve, kot so temperatura, tlak, bližina ali svetloba, se pretvorijo v digitalne informacije, ki jih sistem obdela, nato pa se izračunani rezultati prevedejo v fizična dejanja dejanskih naprav, kot so ventili, ventilatorji, napajalniki in kazalniki. Omrežja informacijske tehnologije (IT) in omrežja operativne tehnologije (OT) se nagibajo, da bi uporabili podobne tehnike za poenostavitev pretoka podatkov v organizaciji.
Eden od načinov, da ga združite in zbližate, je uporaba enega samega osnovnega omrežja za vzpostavitev komunikacije med sistemi. Ko je elektronika prvič vstopila na polje avtomatizacije, so bili različni porazdeljeni podsistemi specializirani in opredeljeni z uporabljeno strojno opremo. Za te arhitekture strojne opreme, specifične za domeno, so opredeljene komunikacijske tehnologije, optimizirane za določene aplikacije. Vsak strojni sistem za komunikacijo uporablja specializiran avtobus, zato ga je treba iz komunikacijskega protokola komunikacijskega protokola drugega strojnega sistema pretvoriti iz komunikacijskega protokola enega strojnega sistema prek zapletenega prehoda.
Sčasoma je to zastarelo arhitekturo postopoma nadomestila s programsko definirano centralizirano arhitekturo. V novi arhitekturi se namesto uporabe ločenih domen ali funkcij elektronski vmesniki združijo v območja znotraj podjetja in so povezani s sodobnimi centraliziranimi računalniškimi platformami. Ti elektronski vmesniki uporabljajo zdaj zdaj-avtično tehnologijo Ethernet za prenos podatkov tja, kjer so potrebni. En sam sklad protokola programske opreme lahko uporabi različne fizične plasti strojne opreme za prenos informacij z različnimi hitrostmi, ne da bi spremenili same podatke. Isti format okvirja Ethernet se uporablja ne glede na pasovno širino dane povezave Ethernet.
Na robu omrežja različni senzorji (temperatura, tlak, svetloba, bližina itd.) Jemljejo podatke iz fizičnega sveta in jih pretvorijo v digitalne informacije. Podatki o podatkih se obdelujejo in pretvorijo v fizična dejanja aktuatorjev (motorjev, luči, ventilatorjev, ventilov itd.). Te naprave običajno ne zahtevajo velikih količin podatkov, vendar je poudarek na preprostem ožičenju in enostavni namestitvi.
varno
Ko se podatkovni koščki in bajti prenesejo iz ene naprave v drugo v vrstico in jih obnovijo, so na voljo v višjih plasti programske opreme v standardnem formatu Ethernet paketov. Oblika vsebuje ciljni naslov, izvorni naslov, nekaj administrativnih bitov in koristno obremenitev. Oblika se ne spreminja, ko se fizična plast spreminja. To pomeni, da se tudi, ko se vse več podatkov zbira za obdelavo z računalniškimi sistemi, zaradi česar se spreminjajo omrežne hitrosti, programska plast ostane enaka.
To vključuje različne varnostne mehanizme za preprečevanje kramenja ali smrčanja na podatke in še huje, ki posega v uporabo podatkov s fizičnimi sistemi. Ker je Ethernet izjemno odporen, ga je mogoče uporabiti v zelo varnih aplikacijah, kot je bančništvo. Druge namenske komunikacijske tehnologije imajo lahko malo ali nič funkcij kibernetske varnosti in jih je treba razvijati iz nič in jih je treba vzdrževati. Poleg tega je treba uveljaviti logistiko za zagotavljanje teh funkcij, kar je lahko veliko bolj zapleteno kot oblikovanje in izdelava strojnih izdelkov. Dostop do objektov ni treba nadzorovati le, ampak lahko na kateri koli točki dobavne verige pride do zaupanja vrednih ranljivosti verige.
Veliki podatki se uporabljajo za analizo trendov in zagotavljanje storitev. Napovedno vzdrževanje, oddaljena diagnostika in druge storitve spremljanja zahtevajo dostop do vseh podatkov v sistemu, Ethernet pa lahko omogoči dostop do najbolj oddaljenih dosežkov industrijske infrastrukture. Hkrati lahko programska oprema upravlja z različnimi procesi in se dinamično prilagodi, ko se tehnologija spreminja, kar se medsebojno dopolnjuje.
Funkcionalna varnost
Funkcionalna varnost pomeni, da lahko sistem, kadar komponenta v sistemu ne uspe, reagira na predvidljiv način, da se varno izognete več težavam. Različne panoge imajo različne standarde. Toda v bistvu je skoraj enako. Funkcionalna varnost velja za celoten sistem, vendar morajo oblikovalci sistema zagotoviti, da so komponente uporabile podporno funkcionalno varnost, tako da celoten sistem izpolnjuje funkcionalne varnostne standarde.
Seštevek
Dodate lahko dostopate iz vozlišč na robu omrežja in jih je mogoče uporabiti za omogočanje novih inteligentnih storitev napovedovanja, pa tudi rešitev za sledenje in upravljanje sredstev.
Sistemske stroške se lahko zmanjšajo z racionalizacijo komponent, oblikovanje programske opreme in ožičenje. Prehod ni več potreben. Ker je več naprav priključenih z vodilom prek enega samega para kablov, se število uporabljenih stikalnih vrat zmanjša.
Tveganje je mogoče zmanjšati z uporabo enotnega vmesnika in zdravega varnostnega mehanizma. Podpira enotno oblikovanje, razvoj programske opreme, testiranje in vzdrževanje na vseh ravneh OT in IT omrežij. Poenostavljena arhitektura in izboljšane varnostne funkcije lahko oblikovalcem pomagajo zmanjšati tveganje in enostavno zgraditi funkcionalne varnostne sisteme.