Fabrikker i industrisektoren har lenge brukt digitale data for å overvåke og kontrollere produksjonsanlegg. Store nettverkssystemer i fabrikker, datasentre og forretningsbygg har presset kantene på sine digitale informasjonsnettverk nærmere og nærmere den fysiske verden. Fysiske målinger som temperatur, trykk, nærhet eller lys konverteres til digital informasjon for systemet å behandle, og de beregnede resultatene blir deretter oversatt til de fysiske handlingene til faktiske enheter som ventiler, vifter, strømforsyninger og indikatorer. Informasjonsteknologi (IT) nettverk og operasjonell teknologi (OT) nettverk har en tendens til å bruke lignende teknikker for å effektivisere strømmen av data over en organisasjon.
En måte å bringe den og ot nærmere hverandre er å bruke et enkelt underliggende nettverk for å etablere kommunikasjon mellom systemer. Da elektronikk først kom inn i automatiseringsfeltet, ble de forskjellige distribuerte delsystemene spesialisert og definert av maskinvaren som ble brukt. For disse domenespesifikke maskinvarearkitekturene er kommunikasjonsteknologier som er optimalisert for spesifikke applikasjoner definert. Hvert maskinvaresystem bruker en spesialisert buss for å kommunisere, så det må konverteres fra kommunikasjonsprotokollen til ett maskinvaresystem til kommunikasjonsprotokollen til et annet maskinvaresystem gjennom en kompleks gateway.
Over tid ble denne utdaterte arkitekturen gradvis erstattet av programvaredefinerte sentraliserte arkitekturer. I den nye arkitekturen, i stedet for å bruke separate domener eller funksjoner, er elektroniske grensesnitt gruppert i områder i bedriften og koblet til moderne sentraliserte dataplattformer. Disse elektroniske grensesnittene bruker den nå utenbundet Ethernet-teknologien for å overføre data til hvor det er nødvendig. En enkelt programvareprotokollstabel kan bruke forskjellige fysiske lag for maskinvare for å gi informasjon i forskjellige hastigheter uten å endre selve dataene. Det samme Ethernet -rammeformatet brukes uavhengig av båndbredden til en gitt Ethernet -kobling.
I utkanten av nettverket tar forskjellige sensorer (temperatur, trykk, lys, nærhet osv.) Data fra den fysiske verden og konverterer det til digital informasjon. Datainformasjonen blir behandlet og konvertert til de fysiske handlingene til aktuatorer (motorer, lys, vifter, ventiler osv.). Disse enhetene krever vanligvis ikke store datamengder, men det legges vekt på enkel ledning og enkel installasjon.
sikker
Når databiter og byte overføres fra en enhet til en annen i linjen og gjenopprettes, blir de gitt til høyere programvarelag i standard Ethernet -pakkeformat. Formatet inneholder destinasjonsadressen, kildeadressen, noen administrative biter og nyttelasten. Formatet endres ikke etter hvert som det fysiske laget endres. Dette betyr at selv når flere og flere data samles for behandling av datasystemer, noe som fører til at nettverkshastigheter endres, forblir programvarelaget det samme.
Dette inkluderer forskjellige sikkerhetsmekanismer for å forhindre hacking eller snooping på data, og verre, forstyrre bruken av data fra fysiske systemer. Fordi Ethernet er ekstremt spenstig, kan den brukes i veldig sikre applikasjoner som bank. Andre dedikerte kommunikasjonsteknologier kan ha få eller ingen cybersikkerhetsfunksjoner og må utvikles fra bunnen av og vedlikeholdes. I tillegg må logistikk implementeres for å gi disse funksjonene, som kan være mye mer komplisert enn design og produksjon av maskinvareprodukter. Ikke bare må tilgang til fasiliteter kontrolleres, men pålitelige kjedesårbarheter kan oppstå når som helst i forsyningskjeden.
Big data brukes til å analysere trender og tilby tjenester. Forutsigbar vedlikehold, ekstern diagnostikk og andre overvåkningstjenester krever tilgang til alle data i systemet, og Ethernet kan gi tilgang til de fjerneste rekkevidde av industriell infrastruktur. Samtidig kan programvare administrere forskjellige prosesser og dynamisk tilpasse seg som teknologiendringer, noe som kompletterer hverandre.
Funksjonell sikkerhet
Funksjonell sikkerhet betyr at når en komponent i et system mislykkes, er systemet i stand til å reagere på en forutsigbar måte, for å trygt unngå å forårsake flere problemer. Ulike bransjer har forskjellige standarder. Men i utgangspunktet er det stort sett det samme. Funksjonell sikkerhet gjelder hele systemet, men systemdesignere må sikre at komponentene brukte støtte funksjonell sikkerhet, slik at hele systemet oppfyller funksjonelle sikkerhetsstandarder.
Sum opp
Data kan nås fra noder i utkanten av nettverket og kan brukes til å muliggjøre nye intelligente prognosetjenester samt sporings- og styringsløsninger for eiendeler.
Systemkostnader kan reduseres ved å effektivisere komponenter, programvaredesign og ledninger. Gatewayen er ikke lenger nødvendig. Siden flere enheter er koblet til en buss via et enkelt par kabler, reduseres antallet bryterporter.
Risiko kan reduseres ved å bruke et enhetlig grensesnitt og en lydsikkerhetsmekanisme. Den støtter enhetlig design, programvareutvikling, testing og vedlikehold på alle nivåer av OT og IT -nettverk. En strømlinjeformet arkitektur og forbedrede sikkerhetsfunksjoner kan hjelpe designere med å redusere risiko og enkelt bygge funksjonelle sikkerhetssystemer.