Tööstussektori tehased on tootmisvõimaluste jälgimiseks ja kontrollimiseks juba pikka aega kasutanud digitaalseid andmeid. Tehaste, andmekeskuste ja ärihoonete suured võrku ühendatud süsteemid on oma digitaalsete infovõrkude servi füüsilisele maailmale lähemale suunatud. Füüsikalised mõõtmised, nagu temperatuur, rõhk, lähedus või valgus, teisendatakse süsteemi töötlemiseks digitaalseks teabeks ja seejärel tõlgitakse arvutatud tulemused tegelike seadmete, näiteks ventiilide, ventilaatorite, toiteallikate ja indikaatorite füüsiliste toimingute hulka. Infotehnoloogia (IT) võrgud ja operatiivtehnoloogia (OT) võrgud kipuvad kasutama sarnaseid tehnikaid, et sujuvamaks muuta andmete voogu organisatsioonis.
Üks viis selle ja OT lähemale viimiseks on kasutada süsteemide vahelise suhtluse loomiseks ühte alusvõrgu. Kui elektroonika esmakordselt automatiseerimisväljale sisenes, spetsialiseerusid erinevad hajutatud alamsüsteemid ja määratleti kasutatud riistvara abil. Nende domeenispetsiifiliste riistvaraarhitektuuride jaoks on määratletud konkreetsete rakenduste jaoks optimeeritud kommunikatsioonitehnoloogiad. Iga riistvarasüsteem kasutab suhtlemiseks spetsiaalset siini, seetõttu tuleb see konverteerida ühe riistvarasüsteemi kommunikatsiooniprotokollist keeruka lüüsi kaudu teise riistvarasüsteemi kommunikatsiooniprotokolliks.
Aja jooksul asendati see vananenud arhitektuur järk-järgult tarkvara määratletud tsentraliseeritud arhitektuuridega. Uues arhitektuuris rühmitatakse eraldi domeenide või funktsioonide kasutamise asemel elektroonilisi liideseid ettevõttes asuvatesse piirkondadesse ja ühendatakse kaasaegsete tsentraliseeritud arvutusplatvormidega. Need elektroonilised liidesed kasutavad andmete edastamiseks vajaliku edastamiseks nüüd upiviisilist Etherneti tehnoloogiat. Ühe tarkvaraprotokolli virna saab kasutada erinevaid riistvara füüsilisi kihte, et edastada teavet erineva kiirusega ilma andmeid ennast muutmata. Sama Etherneti kaadri vormingut kasutatakse sõltumata antud Etherneti lingi ribalaiusest.
Võrgu servas võtavad erinevad andurid (temperatuur, rõhk, valgus, lähedus jne) andmeid füüsilisest maailmast ja teisendage need digitaalseks teabeks. Andmeteavet töödeldakse ja teisendatakse ajamite füüsilisteks toiminguteks (mootorid, tuled, ventilaatorid, klapid jne). Need seadmed ei vaja tavaliselt suures koguses andmeid, kuid rõhk on asetatud lihtsale juhtmestikule ja hõlpsale paigaldamisele.
kindlustama
Kui andmebitid ja baitid kantakse ühest seadmest teisele liinis ja taastatakse, edastatakse need kõrgematele tarkvarakihtidele standardses Etherneti pakettvormingus. Vorming sisaldab sihtkoha aadressi, lähteaadressi, mõnda administratiivset bitti ja kasulikku koormust. Vorming ei muutu füüsilise kihi muutudes. See tähendab, et isegi kui arvutisüsteemide töötlemiseks kogutakse üha rohkem andmeid, põhjustades võrgukiiruse muutmist, jääb tarkvarakiht samaks.
See hõlmab mitmesuguseid turvamehhanisme, et vältida häkkimist või andmete nuusutamist, ning mis veelgi hullem, segamist andmete kasutamist füüsiliste süsteemide abil. Kuna Ethernet on äärmiselt vastupidav, saab seda kasutada väga turvalistes rakendustes, näiteks panganduses. Teistel spetsiaalsel kommunikatsioonitehnoloogial võib olla vähe küberturvalisuse funktsioone või üldse mitte ning neid tuleb välja töötada nullist ja hooldada. Lisaks tuleb nende funktsioonide esitamiseks rakendada logistika, mis võib olla palju keerukam kui riistvaratoodete kujundamine ja tootmine. Juurdepääsu rajatistele tuleb mitte ainult kontrollida, vaid ka usaldusväärseid ahela haavatavusi võib tekkida tarneahela mis tahes hetkel.
Suurandmeid kasutatakse suundumuste analüüsimiseks ja teenuste osutamiseks. Ennustav hooldus, kaugdiagnostika ja muud seireteenused vajavad juurdepääsu kõigile süsteemi andmetele ning Ethernet võib võimaldada juurdepääsu tööstusliku infrastruktuuri kaugeimale ulatusele. Samal ajal saab tarkvara hallata erinevaid protsesse ja kohandada dünaamiliselt tehnoloogia muutuste korral, mis üksteist täiendavad.
Funktsionaalne ohutus
Funktsionaalne ohutus tähendab, et kui süsteemis sisalduv komponent ebaõnnestub, on süsteem võimeline reageerima ennustataval viisil, et ohutult vältida rohkem probleeme. Erinevatel tööstusharudel on erinevad standardid. Kuid põhimõtteliselt on see peaaegu sama. Funktsionaalne ohutus kehtib kogu süsteemi kohta, kuid süsteemi kujundajad peavad tagama, et komponendid toetavad funktsionaalset ohutust, nii et kogu süsteem vastaks funktsionaalsetele ohutusstandarditele.
Kokku võtma
Andmetele pääseb juurde võrgu servas olevatest sõlmedest ja neid saab kasutada uute intelligentsete prognoosimisteenuste, samuti varade jälgimise ja haldamise lahenduste lubamiseks.
Süsteemi kulusid saab vähendada komponentide sujuvamaks muutmise, tarkvara kujundamise ja juhtmestiku abil. Gatewayt pole enam vaja. Kuna ühe kaablite paari kaudu on siiniga ühendatud mitu seadet, vähendatakse kasutatavate portide arv.
Riski saab vähendada, kasutades ühtset liidest ja usaldusväärse turvamehhanismi. See toetab ühtset disaini, tarkvaraarendust, testimist ja hooldust kõigil OT ja IT -võrkude tasanditel. Sujuv arhitektuur ja täiustatud turvafunktsioonid aitavad disaineritel riski vähendada ja hõlpsalt ehitada funktsionaalseid ohutussüsteeme.