מפעלים במגזר התעשייתי השתמשו זה מכבר בנתונים דיגיטליים כדי לפקח ובקרה על מתקני הייצור. מערכות ברשת גדולות במפעלים, מרכזי נתונים ומבני מסחר דוחפים את קצוות רשתות המידע הדיגיטליות שלהם קרוב יותר ויותר לעולם הפיזי. מדידות פיזיות כמו טמפרטורה, לחץ, קרבה או אור מומרות למידע דיגיטלי עבור המערכת לעיבוד, ואז התוצאות המחושבות מתורגמות לפעולות הפיזיות של מכשירים בפועל כמו שסתומים, מאווררים, ספקי כוח ומדדים. רשתות טכנולוגיית מידע (IT) רשתות טכנולוגיות תפעוליות (OT) נוטות להשתמש בטכניקות דומות כדי לייעל את זרימת הנתונים על פני ארגון.
אחת הדרכים לקרב את זה ולקרב את ה- OT היא להשתמש ברשת בסיסית יחידה כדי לבסס תקשורת בין מערכות. כאשר האלקטרוניקה נכנסה לראשונה לתחום האוטומציה, תת -המערכות המופצות השונות היו מתמחות והוגדרו על ידי החומרה ששימשה. עבור ארכיטקטורות חומרה ספציפיות לתחום אלה מוגדרים טכנולוגיות תקשורת המותאמות ליישומים ספציפיים. כל מערכת חומרה משתמשת באוטובוס מתמחה כדי לתקשר, ולכן יש להמיר אותה מפרוטוקול התקשורת של מערכת חומרה אחת לפרוטוקול התקשורת של מערכת חומרה אחרת דרך שער מורכב.
עם הזמן, ארכיטקטורה מיושנת זו הוחלפה בהדרגה על ידי ארכיטקטורות ריכוזיות מוגדרות תוכנה. בארכיטקטורה החדשה, במקום להשתמש בתחומים או פונקציות נפרדים, ממשקים אלקטרוניים מקובצים לאזורים בתוך הארגון ומחוברים לפלטפורמות מחשוב ריכוזיות מודרניות. ממשקים אלקטרוניים אלה משתמשים בטכנולוגיית ה- Ethernet הנובעת כעת בכדי להעביר נתונים למקום בו היא נחוצה. ערימת פרוטוקול תוכנה יחידה יכולה להשתמש בשכבות פיזיות חומרה שונות כדי להעביר מידע במהירויות שונות מבלי לשנות את הנתונים עצמם. אותו פורמט מסגרת אתרנט משמש ללא קשר לרוחב הפס של קישור Ethernet נתון.
בקצה הרשת, חיישנים שונים (טמפרטורה, לחץ, אור, קרבה וכו ') לוקחים נתונים מהעולם הפיזי וממרים אותם למידע דיגיטלי. מידע הנתונים מעובד ומומר לפעולות הפיזיות של מפעילים (מנועים, אורות, מאווררים, שסתומים וכו '). בדרך כלל מכשירים אלה אינם דורשים כמויות גדולות של נתונים, אך דגש מושם על חיווט פשוט והתקנה קלה.
מְאוּבטָח
כאשר קטעי נתונים ובתים מועברים ממכשיר אחד למשנהו בשורה ומתאוששים, הם מסופקים לשכבות תוכנה גבוהות יותר בפורמט מנות Ethernet רגיל. הפורמט מכיל את כתובת היעד, כתובת המקור, כמה ביטים מנהליים ועומס המשא. הפורמט אינו משתנה ככל שהשכבה הפיזית משתנה. משמעות הדבר היא כי ככל שיותר ויותר נתונים נאספים לעיבוד על ידי מערכות מחשב, וגורמים למהירויות הרשת להשתנות, שכבת התוכנה נותרה זהה.
זה כולל מנגנוני אבטחה שונים למניעת פריצה או חטטנות על נתונים, וגרוע מכך, הפרעה לשימוש בנתונים על ידי מערכות פיזיות. מכיוון ש- Ethernet עמידה ביותר, ניתן להשתמש בה ביישומים מאובטחים מאוד כמו בנקאות. טכנולוגיות תקשורת ייעודיות אחרות עשויות להיות בעלות מעט או ללא תכונות של אבטחת סייבר, ויש לפתח מאפס ולתחזק. בנוסף, יש ליישם לוגיסטיקה כדי לספק פונקציות אלה, שיכולות להיות מורכבות בהרבה מתכנון וייצור מוצרי חומרה. לא רק שצריך לשלוט על גישה למתקנים, אלא שפקעות פגיעויות של שרשרת מהימנה יכולות להתרחש בכל נקודה בשרשרת האספקה.
נתונים גדולים משמשים לניתוח מגמות ולספק שירותים. תחזוקה חזויה, אבחון מרחוק ושירותי ניטור אחרים דורשים גישה לכל הנתונים במערכת, ו- Ethernet יכול לספק גישה למגבלות הרחוקות ביותר של תשתיות תעשייתיות. יחד עם זאת, תוכנה יכולה לנהל תהליכים שונים ולהתאים באופן דינמי כששינויים בטכנולוגיה, המשלימים זה את זה.
בטיחות פונקציונלית
בטיחות פונקציונלית פירושה שכאשר רכיב במערכת נכשל, המערכת מסוגלת להגיב בצורה צפויה, כדי להימנע בבטחה לגרום לבעיות רבות יותר. לתעשיות שונות יש סטנדרטים שונים. אבל, בעיקרון, זה פחות או יותר זהה. בטיחות פונקציונלית חלה על המערכת כולה, אך מעצבי המערכות צריכים להבטיח שהרכיבים השתמשו בתמיכה בבטיחות פונקציונלית כך שהמערכת כולה עומדת בתקני בטיחות פונקציונליים.
לְסַכֵּם
ניתן לגשת לנתונים מצמתים בקצה הרשת וניתן להשתמש בהם כדי לאפשר שירותי חיזוי חכמים חדשים כמו גם פתרונות מעקב וניהול של נכסים.
ניתן להפחית את עלויות המערכת על ידי ייעול רכיבים, עיצוב תוכנה וחיווט. השער כבר לא נחוץ. מכיוון שמכשירים מרובים מחוברים לאוטובוס דרך זוג כבלים יחיד, מספר יציאות המתג המשמשות מופחת.
ניתן להפחית את הסיכון באמצעות ממשק אחיד ומנגנון אבטחת קול. הוא תומך בעיצוב אחיד, פיתוח תוכנה, בדיקות ותחזוקה בכל רמות רשתות ה- OT ו- IT. ארכיטקטורה יעילה ותכונות אבטחה משופרות יכולות לעזור למעצבים להפחית את הסיכון ולבנות בקלות מערכות בטיחות פונקציונליות.