Τα εργοστάσια στον βιομηχανικό τομέα χρησιμοποίησαν από καιρό ψηφιακά δεδομένα για την παρακολούθηση και τον έλεγχο των εγκαταστάσεων παραγωγής. Μεγάλα συστήματα δικτύωσης στα εργοστάσια, τα κέντρα δεδομένων και τα εμπορικά κτίρια πιέζουν τα άκρα των δικτύων ψηφιακών πληροφοριών τους πιο κοντά και πιο κοντά στον φυσικό κόσμο. Οι φυσικές μετρήσεις όπως η θερμοκρασία, η πίεση, η εγγύτητα ή το φως μετατρέπονται σε ψηφιακές πληροφορίες για τη επεξεργασία του συστήματος και τα υπολογισμένα αποτελέσματα μεταφράζονται στη συνέχεια στις φυσικές ενέργειες των πραγματικών συσκευών όπως βαλβίδες, ανεμιστήρες, τροφοδοτικά και δείκτες. Τα δίκτυα της τεχνολογίας πληροφορικής (IT) και τα δίκτυα λειτουργικής τεχνολογίας (OT) τείνουν να χρησιμοποιούν παρόμοιες τεχνικές για τον εξορθολογισμό της ροής δεδομένων σε έναν οργανισμό.
Ένας τρόπος για να το φέρετε και να πλησιάσετε μαζί είναι να χρησιμοποιήσετε ένα ενιαίο υποκείμενο δίκτυο για να δημιουργήσετε επικοινωνία μεταξύ των συστημάτων. Όταν η ηλεκτρονική εισήλθε για πρώτη φορά στο πεδίο του αυτοματισμού, τα διάφορα κατανεμημένα υποσυστήματα εξειδικεύτηκαν και καθορίστηκαν από το χρησιμοποιούμενο υλικό. Για αυτές τις αρχιτεκτονικές υλικού ειδικού τομέα, ορίζονται οι τεχνολογίες επικοινωνίας που βελτιστοποιούνται για συγκεκριμένες εφαρμογές. Κάθε σύστημα υλικού χρησιμοποιεί ένα εξειδικευμένο λεωφορείο για να επικοινωνήσει, οπότε πρέπει να μετατραπεί από το πρωτόκολλο επικοινωνίας ενός συστήματος υλικού στο πρωτόκολλο επικοινωνίας ενός άλλου συστήματος υλικού μέσω μιας σύνθετης πύλης.
Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η ξεπερασμένη αρχιτεκτονική αντικαταστάθηκε σταδιακά από κεντρικές αρχιτεκτονικές που καθορίζονται από το λογισμικό. Στη νέα αρχιτεκτονική, αντί να χρησιμοποιούμε ξεχωριστούς τομείς ή λειτουργίες, οι ηλεκτρονικές διεπαφές ομαδοποιούνται σε περιοχές εντός της επιχείρησης και συνδέονται με τις σύγχρονες κεντρικές πλατφόρμες υπολογιστών. Αυτές οι ηλεκτρονικές διεπαφές χρησιμοποιούν την πλέον πανταχού παρούσες τεχνολογίες Ethernet για τη μετάδοση δεδομένων για το πού είναι απαραίτητο. Μια ενιαία στοίβα πρωτοκόλλου λογισμικού μπορεί να χρησιμοποιήσει διαφορετικά φυσικά στρώματα υλικού για να μεταφέρει πληροφορίες σε διαφορετικές ταχύτητες χωρίς να αλλάξει τα ίδια τα δεδομένα. Η ίδια μορφή πλαισίου Ethernet χρησιμοποιείται ανεξάρτητα από το εύρος ζώνης ενός δεδομένου συνδέσμου Ethernet.
Στην άκρη του δικτύου, διάφοροι αισθητήρες (θερμοκρασία, πίεση, φως, εγγύτητα κ.λπ.) λαμβάνουν δεδομένα από τον φυσικό κόσμο και μετατρέπουν το σε ψηφιακές πληροφορίες. Οι πληροφορίες δεδομένων υποβάλλονται σε επεξεργασία και μετατρέπονται στις φυσικές ενέργειες των ενεργοποιητών (κινητήρες, φώτα, ανεμιστήρες, βαλβίδες κ.λπ.). Αυτές οι συσκευές συνήθως δεν απαιτούν μεγάλες ποσότητες δεδομένων, αλλά δίδεται έμφαση στην απλή καλωδίωση και την εύκολη εγκατάσταση.
ασφαλής
Όταν τα bits δεδομένων και τα bytes μεταφέρονται από μια συσκευή στην άλλη στη γραμμή και ανακτώνται, παρέχονται σε υψηλότερα στρώματα λογισμικού σε τυπική μορφή πακέτου Ethernet. Η μορφή περιέχει τη διεύθυνση προορισμού, τη διεύθυνση πηγής, ορισμένα διοικητικά bits και το ωφέλιμο φορτίο. Η μορφή δεν αλλάζει καθώς αλλάζει το φυσικό στρώμα. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και όταν συγκεντρώνονται όλο και περισσότερα δεδομένα για την επεξεργασία με συστήματα υπολογιστών, προκαλώντας την αλλαγή των ταχύτητων δικτύου, το στρώμα λογισμικού παραμένει το ίδιο.
Αυτό περιλαμβάνει διάφορους μηχανισμούς ασφαλείας για την πρόληψη της hacking ή snooping σε δεδομένα και χειρότερα, παρεμβαίνει στη χρήση δεδομένων από φυσικά συστήματα. Επειδή το Ethernet είναι εξαιρετικά ανθεκτικό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολύ ασφαλείς εφαρμογές όπως η τραπεζική. Άλλες ειδικές τεχνολογίες επικοινωνιών μπορεί να έχουν λίγα ή καθόλου χαρακτηριστικά ασφάλειας στον κυβερνοχώρο και πρέπει να αναπτυχθούν από το μηδέν και να διατηρηθούν. Επιπλέον, πρέπει να εφαρμοστεί η εφοδιαστική για την παροχή αυτών των λειτουργιών, οι οποίες μπορεί να είναι πολύ πιο περίπλοκες από το σχεδιασμό και την κατασκευή προϊόντων υλικού. Όχι μόνο η πρόσβαση στις εγκαταστάσεις πρέπει να ελεγχθεί, αλλά οι τρωίες αξιόπιστων αλυσίδων μπορεί να εμφανιστούν σε οποιοδήποτε σημείο της αλυσίδας εφοδιασμού.
Τα μεγάλα δεδομένα χρησιμοποιούνται για την ανάλυση των τάσεων και την παροχή υπηρεσιών. Η προγνωστική συντήρηση, η απομακρυσμένη διάγνωση και άλλες υπηρεσίες παρακολούθησης απαιτούν πρόσβαση σε όλα τα δεδομένα του συστήματος και η Ethernet μπορεί να παρέχει πρόσβαση στις πιο απομακρυσμένες περιοχές της βιομηχανικής υποδομής. Ταυτόχρονα, το λογισμικό μπορεί να διαχειριστεί διάφορες διαδικασίες και να προσαρμόζεται δυναμικά ως αλλαγές τεχνολογίας, οι οποίες αλληλοσυμπληρώνονται.
Λειτουργική ασφάλεια
Η λειτουργική ασφάλεια σημαίνει ότι όταν αποτυγχάνει ένα στοιχείο σε ένα σύστημα, το σύστημα είναι σε θέση να αντιδράσει με προβλέψιμο τρόπο, ώστε να αποφευχθεί με ασφάλεια να προκαλέσει περισσότερα προβλήματα. Οι διαφορετικές βιομηχανίες έχουν διαφορετικά πρότυπα. Αλλά, βασικά, είναι σχεδόν το ίδιο. Η λειτουργική ασφάλεια ισχύει για ολόκληρο το σύστημα, αλλά οι σχεδιαστές συστημάτων πρέπει να διασφαλίσουν ότι τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται να υποστηρίζουν τη λειτουργική ασφάλεια, έτσι ώστε ολόκληρο το σύστημα να πληροί τα λειτουργικά πρότυπα ασφαλείας.
Ανακεφαλαιώνω
Τα δεδομένα είναι προσβάσιμα από κόμβους στην άκρη του δικτύου και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να επιτρέψουν νέες υπηρεσίες ευφυούς πρόβλεψης καθώς και λύσεις παρακολούθησης και διαχείρισης περιουσιακών στοιχείων.
Το κόστος του συστήματος μπορεί να μειωθεί με τον εξορθολογισμό των εξαρτημάτων, του σχεδιασμού λογισμικού και της καλωδίωσης. Η πύλη δεν είναι πλέον απαραίτητη. Δεδομένου ότι οι πολλαπλές συσκευές συνδέονται με ένα δίαυλο μέσω ενός μόνο ζεύγους καλωδίων, μειώνεται ο αριθμός των χρησιμοποιούμενων θυρών διακόπτη.
Ο κίνδυνος μπορεί να μειωθεί χρησιμοποιώντας μια ενοποιημένη διεπαφή και έναν μηχανισμό ασφαλείας ήχου. Υποστηρίζει ενοποιημένο σχεδιασμό, ανάπτυξη λογισμικού, δοκιμές και συντήρηση σε όλα τα επίπεδα δικτύων OT και IT. Μια βελτιωμένη αρχιτεκτονική και βελτιωμένα χαρακτηριστικά ασφαλείας μπορεί να βοηθήσει τους σχεδιαστές να μειώσουν τον κίνδυνο και να δημιουργήσουν εύκολα λειτουργικά συστήματα ασφαλείας.