Továrne v priemyselnom sektore už dlho používajú digitálne údaje na monitorovanie a kontrolu výrobných zariadení. Veľké sieťové systémy v továrňach, dátových centrách a komerčných budovách presadzujú okraje svojich digitálnych informačných sietí bližšie a bližšie k fyzickému svetu. Fyzikálne merania, ako je teplota, tlak, blízkosť alebo svetlo, sa premieňajú na digitálne informácie pre systém, ktorý bude spracovať, a vypočítané výsledky sa potom prekladajú do fyzických akcií skutočných zariadení, ako sú ventily, ventilátory, napájacie zdroje a ukazovatele. Siete informačných technológií (IT) a siete operačných technológií (OT) majú tendenciu používať podobné techniky na zefektívnenie toku údajov v celej organizácii.
Jedným zo spôsobov, ako to spojiť a OT bližšie je použitie jednej základnej siete na vytvorenie komunikácie medzi systémami. Keď elektronika prvýkrát vstúpila do oblasti automatizácie, rôzne distribuované subsystémy boli špecializované a definované použitým hardvérom. Pre tieto hardvérové architektúry špecifické pre doménu sú definované komunikačné technológie optimalizované pre konkrétne aplikácie. Každý hardvérový systém používa na komunikáciu špecializovanú zbernicu, takže je potrebné previesť z komunikačného protokolu jedného hardvérového systému do komunikačného protokolu iného hardvérového systému prostredníctvom zložitej brány.
V priebehu času bola táto zastaraná architektúra postupne nahradená softvérom definovanými centralizovanými architektúrami. V novej architektúre sú namiesto použitia samostatných domén alebo funkcií elektronické rozhrania zoskupené do oblastí v rámci podniku a sú pripojené k moderným centralizovaným výpočtovým platformám. Tieto elektronické rozhrania využívajú teraz neochvejnú technológiu Ethernet na prenos údajov na miesto, kde je to potrebné. Jeden zásobník protokolov softvéru môže použiť rôzne hardvérové fyzické vrstvy na odovzdávanie informácií rôznymi rýchlosťami bez zmeny samotných údajov. Rovnaký formát rámu Ethernet sa používa bez ohľadu na šírku pásma daného odkazu Ethernet.
Na okraji siete rôzne senzory (teplota, tlak, svetlo, blízkosť atď.) Berú údaje z fyzického sveta a prevádzajú ich na digitálne informácie. Informácie o údajoch sú spracované a konvertované na fyzické akcie ovládačov (motory, svetlá, ventilátory, ventily atď.). Tieto zariadenia zvyčajne nevyžadujú veľké množstvo údajov, ale dôraz sa kladie na jednoduché zapojenie a ľahkú inštaláciu.
zabezpečiť
Ak sa dátové bity a bajty prenášajú z jedného zariadenia do druhého v linke a obnovia sa, sú poskytované do vyšších softvérových vrstiev vo formáte štandardných paketov Ethernet. Formát obsahuje cieľovú adresu, zdrojovú adresu, niektoré administratívne bity a užitočné zaťaženie. Formát sa nezmení, keď sa mení fyzická vrstva. To znamená, že aj keď sa stále viac a viac údajov zhromažďuje na spracovanie počítačovými systémami, čo spôsobuje, že sa menia rýchlosti siete, vrstva softvéru zostáva rovnaká.
Zahŕňa to rôzne bezpečnostné mechanizmy na zabránenie hackerstvu alebo snopingu údajov a horšie, zasahujúce do používania údajov fyzickými systémami. Pretože Ethernet je mimoriadne odolný, môže sa použiť vo veľmi bezpečných aplikáciách, ako je bankovníctvo. Iné špecializované komunikačné technológie môžu mať málo alebo žiadne funkcie kybernetickej bezpečnosti a musia byť vyvinuté od nuly a udržiavané. Okrem toho sa musí implementovať logistika, aby poskytovala tieto funkcie, ktoré môžu byť oveľa zložitejšie ako navrhovanie a výroba hardvérových výrobkov. Nielenže je potrebné kontrolovať prístup k zariadeniam, ale v ktoromkoľvek bode dodávateľského reťazca sa môžu vyskytnúť dôveryhodné zraniteľné miesta reťazca.
Veľké dáta sa používajú na analýzu trendov a poskytovanie služieb. Prediktívna údržba, vzdialená diagnostika a ďalšie monitorovacie služby vyžadujú prístup ku všetkým údajom v systéme a Ethernet môže poskytnúť prístup k najvzdialenejším dosahom priemyselnej infraštruktúry. Zároveň môže softvér riadiť rôzne procesy a dynamicky sa prispôsobovať zmenám technológie, ktoré sa navzájom dopĺňajú.
Funkčná bezpečnosť
Funkčná bezpečnosť znamená, že keď komponent v systéme zlyhá, systém je schopný reagovať predvídateľným spôsobom, aby sa bezpečne zabránilo spôsobiť viac problémov. Rôzne odvetvia majú rôzne normy. Ale v podstate je to skoro rovnaké. Funkčná bezpečnosť sa vzťahuje na celý systém, ale návrhári systému musia zabezpečiť, aby komponenty používali podpornú funkčnú bezpečnosť, aby celý systém spĺňa funkčné bezpečnostné normy.
Zhrnúť
Dáta sú prístupné z uzlov na okraji siete a môžu sa použiť na umožnenie nových inteligentných predpovedajúcich služieb, ako aj riešenia sledovania aktív a riadenia.
Systémové náklady sa dajú znížiť zefektívnením komponentov, dizajnu softvéru a zapojenia. Brána už nie je potrebná. Pretože viac zariadení je pripojených k zbernici prostredníctvom jedného páru káblov, zníži sa počet použitých portov spínača.
Riziko sa dá znížiť použitím zjednoteného rozhrania a mechanizmu zvukovej bezpečnosti. Podporuje zjednotený dizajn, vývoj softvéru, testovanie a údržbu na všetkých úrovniach sietí OT a IT. Zjednodušená architektúra a vylepšené bezpečnostné prvky môžu pomôcť návrhárom znížiť riziko a ľahko vybudovať funkčné bezpečnostné systémy.