As fábricas no setor industrial usam há muito tempo dados digitais para monitorar e controlar instalações de produção. Grandes sistemas em rede em fábricas, data centers e edifícios comerciais têm empurrado as bordas de suas redes de informações digitais cada vez mais próximas do mundo físico. As medições físicas, como temperatura, pressão, proximidade ou luz, são convertidas em informações digitais para o sistema processar, e os resultados calculados são então traduzidos em ações físicas de dispositivos reais, como válvulas, ventiladores, fontes de alimentação e indicadores. As redes de tecnologia da informação (IT) e as redes de tecnologia operacional (OT) estão tendendo a usar técnicas semelhantes para otimizar o fluxo de dados em uma organização.
Uma maneira de aproximá -lo e OT mais juntos é usar uma única rede subjacente para estabelecer a comunicação entre os sistemas. Quando os eletrônicos entraram no campo da automação, os vários subsistemas distribuídos foram especializados e definidos pelo hardware usado. Para essas arquiteturas de hardware específicas de domínio, as tecnologias de comunicação otimizadas para aplicações específicas são definidas. Cada sistema de hardware usa um barramento especializado para se comunicar, por isso precisa ser convertido do protocolo de comunicação de um sistema de hardware para o protocolo de comunicação de outro sistema de hardware através de um gateway complexo.
Com o tempo, essa arquitetura desatualizada foi gradualmente substituída por arquiteturas centralizadas definidas por software. Na nova arquitetura, em vez de usar domínios ou funções separados, as interfaces eletrônicas são agrupadas em áreas dentro da empresa e conectadas às modernas plataformas de computação centralizada. Essas interfaces eletrônicas usam a tecnologia Ethernet agora ubíqua para transmitir dados para onde é necessário. Uma única pilha de protocolo de software pode usar diferentes camadas físicas de hardware para passar informações em velocidades diferentes sem alterar os dados em si. O mesmo formato de quadro Ethernet é usado independentemente da largura de banda de um determinado link Ethernet.
Na borda da rede, vários sensores (temperatura, pressão, luz, proximidade etc.) pegam dados do mundo físico e os convertem em informações digitais. As informações de dados são processadas e convertidas em ações físicas dos atuadores (motores, luzes, ventiladores, válvulas etc.). Esses dispositivos normalmente não requerem grandes quantidades de dados, mas a ênfase é colocada na fiação simples e na instalação fácil.
seguro
Quando os bits e bytes de dados são transferidos de um dispositivo para outro na linha e recuperados, eles são fornecidos a camadas de software mais altas no formato de pacote Ethernet padrão. O formato contém o endereço de destino, o endereço de origem, alguns bits administrativos e a carga útil. O formato não muda à medida que a camada física muda. Isso significa que, mesmo à medida que mais e mais dados são coletados para processamento por sistemas de computador, fazendo com que as velocidades da rede mudem, a camada de software permanece a mesma.
Isso inclui vários mecanismos de segurança para evitar hackers ou bisbilhoteiros nos dados e pior, interferindo no uso de dados por sistemas físicos. Como o Ethernet é extremamente resiliente, pode ser usado em aplicativos muito seguros, como bancos. Outras tecnologias de comunicações dedicadas podem ter poucos ou nenhum recurso de segurança cibernética e devem ser desenvolvidas do zero e mantidas. Além disso, a logística deve ser implementada para fornecer essas funções, que podem ser muito mais complexas que o design e o fabricação de produtos de hardware. Não apenas o acesso a instalações precisa ser controlado, mas as vulnerabilidades de cadeia confiáveis podem ocorrer em qualquer ponto da cadeia de suprimentos.
O big data é usado para analisar tendências e fornecer serviços. Manutenção preditiva, diagnóstico remoto e outros serviços de monitoramento requerem acesso a todos os dados no sistema, e a Ethernet pode fornecer acesso aos locais mais distantes da infraestrutura industrial. Ao mesmo tempo, o software pode gerenciar vários processos e se ajustar dinamicamente à medida que a tecnologia muda, que se complementam.
Segurança funcional
A segurança funcional significa que, quando um componente em um sistema falha, o sistema é capaz de reagir de maneira previsível, para evitar com segurança causar mais problemas. Indústrias diferentes têm padrões diferentes. Mas, basicamente, é praticamente o mesmo. A segurança funcional se aplica a todo o sistema, mas os designers do sistema precisam garantir que os componentes usassem a segurança funcional de suporte para que todo o sistema atenda aos padrões de segurança funcionais.
Resumir
Os dados podem ser acessados a partir de nós na borda da rede e podem ser usados para permitir novos serviços de previsão inteligente, bem como soluções de rastreamento e gerenciamento de ativos.
Os custos do sistema podem ser reduzidos ao simplificar componentes, design de software e fiação. O gateway não é mais necessário. Como vários dispositivos são conectados a um barramento por meio de um único par de cabos, o número de portas de comutação utilizadas é reduzido.
O risco pode ser reduzido usando uma interface unificada e um mecanismo de segurança sólido. Ele suporta design unificado, desenvolvimento de software, teste e manutenção em todos os níveis de redes de OT e TI. Uma arquitetura simplificada e recursos aprimorados de segurança podem ajudar os designers a reduzir o risco e a criar facilmente sistemas de segurança funcionais.