Fabrieken in de industriële sector hebben al lang digitale gegevens gebruikt om productiefaciliteiten te controleren en te beheersen. Grote netwerksystemen in fabrieken, datacenters en commerciële gebouwen hebben de randen van hun digitale informatienetwerken dichter en dichter bij de fysieke wereld geduwd. Fysieke metingen zoals temperatuur, druk, nabijheid of licht worden omgezet in digitale informatie voor het systeem om te verwerken, en de berekende resultaten worden vervolgens vertaald in de fysieke acties van werkelijke apparaten zoals kleppen, fans, voedingen en indicatoren. Netwerken van informatietechnologie (IT) Networks and Operational Technology (OT) hebben de neiging om vergelijkbare technieken te gebruiken om de gegevensstroom over een organisatie te stroomlijnen.
Een manier om het en ot dichter bij elkaar te brengen, is door een enkel onderliggend netwerk te gebruiken om communicatie tussen systemen vast te stellen. Toen elektronica voor het eerst in het automatiseringsveld kwam, werden de verschillende gedistribueerde subsystemen gespecialiseerd en gedefinieerd door de gebruikte hardware. Voor deze domeinspecifieke hardware-architecturen worden communicatietechnologieën die zijn geoptimaliseerd voor specifieke toepassingen gedefinieerd. Elk hardwaresysteem gebruikt een gespecialiseerde bus om te communiceren, dus het moet worden omgezet van het communicatieprotocol van het ene hardwaresysteem naar het communicatieprotocol van een ander hardwaresysteem via een complexe gateway.
Na verloop van tijd werd deze verouderde architectuur geleidelijk vervangen door softwaregedefinieerde gecentraliseerde architecturen. In de nieuwe architectuur worden in plaats van afzonderlijke domeinen of functies te gebruiken, elektronische interfaces gegroepeerd in gebieden binnen de onderneming en verbonden met moderne gecentraliseerde computerplatforms. Deze elektronische interfaces gebruiken de nu-ubiale Ethernet-technologie om gegevens te verzenden naar waar deze nodig is. Een enkele softwareprotocolstapel kan verschillende fysieke lagen van de hardware gebruiken om informatie met verschillende snelheden door te geven zonder de gegevens zelf te wijzigen. Hetzelfde Ethernet -frameformaat wordt gebruikt, ongeacht de bandbreedte van een bepaalde Ethernet -link.
Aan de rand van het netwerk nemen verschillende sensoren (temperatuur, druk, licht, nabijheid, enz.) Gegevens uit de fysieke wereld en omzetten deze in digitale informatie. De gegevensinformatie wordt verwerkt en omgezet in de fysieke acties van actuatoren (motoren, lichten, fans, kleppen, enz.). Deze apparaten vereisen meestal geen grote hoeveelheden gegevens, maar de nadruk wordt gelegd op eenvoudige bedrading en eenvoudige installatie.
zeker
Wanneer gegevensbits en bytes worden overgedragen van het ene apparaat naar het andere in de lijn en worden hersteld, worden ze verstrekt aan hogere softwarelagen in standaard Ethernet -pakketindeling. Het formaat bevat het bestemmingsadres, het bronadres, sommige administratieve bits en de payload. Het formaat verandert niet naarmate de fysieke laag verandert. Dit betekent dat zelfs omdat meer en meer gegevens worden verzameld voor verwerking door computersystemen, waardoor netwerksnelheden veranderen, de softwarelaag hetzelfde blijft.
Dit omvat verschillende beveiligingsmechanismen om hacking of snuffelen op gegevens te voorkomen, en erger nog, het verstoren van het gebruik van gegevens door fysieke systemen. Omdat Ethernet extreem veerkrachtig is, kan het worden gebruikt in zeer veilige toepassingen zoals bankieren. Andere speciale communicatietechnologieën kunnen weinig of geen cybersecurity -functies hebben en moeten helemaal opnieuw worden ontwikkeld en onderhouden. Bovendien moet logistiek worden geïmplementeerd om deze functies te bieden, die veel complexer kunnen zijn dan het ontwerp en de productie van hardwareproducten. Niet alleen moet de toegang tot faciliteiten worden gecontroleerd, maar de kwetsbaarheden van de vertrouwde keten kunnen op elk moment in de supply chain plaatsvinden.
Big data wordt gebruikt om trends te analyseren en services te bieden. Voorspellende onderhoud, diagnostiek op afstand en andere monitoringdiensten vereisen toegang tot alle gegevens in het systeem, en Ethernet kan toegang bieden tot de verste uithoeken van industriële infrastructuur. Tegelijkertijd kan software verschillende processen beheren en zich dynamisch aanpassen als technologieveranderingen, die elkaar aanvullen.
Functionele veiligheid
Functionele veiligheid betekent dat wanneer een component in een systeem faalt, het systeem op een voorspelbare manier kan reageren, om veilig meer problemen te veroorzaken. Verschillende industrieën hebben verschillende normen. Maar eigenlijk is het vrijwel hetzelfde. Functionele veiligheid is van toepassing op het hele systeem, maar systeemontwerpers moeten ervoor zorgen dat de gebruikte componenten functionele veiligheid ondersteunen, zodat het hele systeem voldoet aan functionele veiligheidsnormen.
Samenvatten
Gegevens zijn toegankelijk via knooppunten aan de rand van het netwerk en kunnen worden gebruikt om nieuwe intelligente prognoseservices mogelijk te maken, evenals oplossingen voor het volgen van activa.
Systeemkosten kunnen worden verlaagd door componenten, softwareontwerp en bedrading te stroomlijnen. De gateway is niet langer nodig. Omdat meerdere apparaten via een enkele kabels op een bus zijn aangesloten, wordt het aantal gebruikte schakelpoorten verminderd.
Risico kan worden verminderd door een uniforme interface en een gezond beveiligingsmechanisme te gebruiken. Het ondersteunt uniform ontwerp, softwareontwikkeling, testen en onderhoud op alle niveaus van OT- en IT -netwerken. Een gestroomlijnde architectuur en verbeterde beveiligingsfuncties kunnen ontwerpers helpen het risico te verminderen en gemakkelijk functionele veiligheidssystemen te bouwen.