کارخانه های بخش صنعت مدتهاست که از داده های دیجیتالی برای نظارت و کنترل امکانات تولید استفاده می کنند. سیستم های بزرگ شبکه ای در کارخانه ها ، مراکز داده و ساختمانهای تجاری لبه های شبکه های اطلاعاتی دیجیتالی خود را به دنیای فیزیکی نزدیکتر و نزدیکتر می کنند. اندازه گیری های فیزیکی مانند دما ، فشار ، نزدیکی یا نور به اطلاعات دیجیتالی برای پردازش سیستم تبدیل می شوند و نتایج محاسبه شده سپس به اقدامات فیزیکی دستگاه های واقعی مانند دریچه ها ، فن ها ، منبع تغذیه و شاخص ها ترجمه می شوند. شبکه های فناوری اطلاعات (IT) و شبکه های فناوری عملیاتی (OT) تمایل به استفاده از تکنیک های مشابه برای ساده سازی جریان داده ها در یک سازمان دارند.
یکی از راه های نزدیک شدن به آن و OT ، استفاده از یک شبکه اساسی برای برقراری ارتباط بین سیستم ها است. هنگامی که الکترونیک برای اولین بار وارد میدان اتوماسیون شد ، زیر سیستم های مختلف توزیع شده توسط سخت افزار مورد استفاده تخصصی و تعریف شدند. برای این معماری های سخت افزاری خاص دامنه ، فن آوری های ارتباطی بهینه شده برای برنامه های خاص تعریف شده اند. هر سیستم سخت افزاری از یک اتوبوس تخصصی برای برقراری ارتباط استفاده می کند ، بنابراین باید از پروتکل ارتباطی یک سیستم سخت افزاری به پروتکل ارتباطی سیستم سخت افزاری دیگر از طریق یک دروازه پیچیده تبدیل شود.
با گذشت زمان ، این معماری منسوخ به تدریج توسط معماری های متمرکز تعریف شده نرم افزار جایگزین شد. در معماری جدید ، به جای استفاده از دامنه ها یا توابع جداگانه ، رابط های الکترونیکی به مناطقی در داخل شرکت گروه بندی می شوند و به سیستم عامل های محاسباتی متمرکز مدرن متصل می شوند. این رابط های الکترونیکی از فناوری اترنت در حال حاضر برای انتقال داده ها به جایی که لازم است استفاده می کنند. یک پشته پروتکل نرم افزاری واحد می تواند از لایه های فیزیکی سخت افزاری مختلف برای انتقال اطلاعات با سرعت های مختلف و بدون تغییر خود داده ها استفاده کند. از همان قالب فریم اترنت صرف نظر از پهنای باند یک لینک اترنت معین استفاده می شود.
در حاشیه شبکه ، سنسورهای مختلف (دما ، فشار ، نور ، نزدیکی و غیره) داده ها را از دنیای فیزیکی گرفته و آن را به اطلاعات دیجیتالی تبدیل می کنند. اطلاعات داده پردازش و به اقدامات فیزیکی محرک ها (موتورها ، چراغ ها ، فن ها ، دریچه ها و غیره) تبدیل می شود. این دستگاه ها به طور معمول به مقادیر زیادی از داده ها احتیاج ندارند ، اما تأکید بر سیم کشی ساده و نصب آسان است.
ایمن کردن
هنگامی که بیت ها و بایت های داده از یک دستگاه به دستگاه دیگر در خط منتقل می شوند و بازیابی می شوند ، آنها را به لایه های نرم افزاری بالاتر در قالب بسته استاندارد اترنت ارائه می دهند. این قالب شامل آدرس مقصد ، آدرس منبع ، برخی از بیت های اداری و بار است. با تغییر لایه فیزیکی ، قالب تغییر نمی کند. این بدان معنی است که حتی هرچه داده های بیشتر و بیشتری برای پردازش توسط سیستم های رایانه ای جمع آوری شود و باعث تغییر سرعت شبکه شود ، لایه نرم افزار یکسان است.
این شامل مکانیسم های امنیتی مختلفی برای جلوگیری از هک شدن یا چرت زدن به داده ها و بدتر از آن است که در استفاده از داده ها توسط سیستم های فیزیکی دخالت می کند. از آنجا که اترنت بسیار مقاوم است ، می تواند در برنامه های بسیار ایمن مانند بانکداری استفاده شود. سایر فن آوری های ارتباطی اختصاصی ممکن است دارای ویژگی های امنیت سایبری اندکی یا بدون آن باشد و باید از ابتدا و حفظ شود. علاوه بر این ، تدارکات باید برای ارائه این توابع اجرا شود ، که می تواند بسیار پیچیده تر از طراحی و ساخت محصولات سخت افزاری باشد. نه تنها دسترسی به امکانات کنترل می شود ، بلکه آسیب پذیری های زنجیره ای قابل اعتماد در هر نقطه از زنجیره تأمین ممکن است رخ دهد.
از داده های بزرگ برای تجزیه و تحلیل روندها و ارائه خدمات استفاده می شود. نگهداری پیش بینی کننده ، تشخیص از راه دور و سایر خدمات نظارتی نیاز به دسترسی به کلیه داده های موجود در سیستم دارد و اترنت می تواند دسترسی به دورترین زیرساخت های صنعتی را فراهم کند. در عین حال ، نرم افزار می تواند فرآیندهای مختلفی را مدیریت کرده و با تغییر فناوری ، که مکمل یکدیگر هستند ، به صورت پویا تنظیم کنند.
ایمنی عملکردی
ایمنی عملکردی به این معنی است که وقتی یک مؤلفه در یک سیستم از بین برود ، سیستم قادر به واکنش به روشی قابل پیش بینی است ، تا با اطمینان از ایجاد مشکلات بیشتر جلوگیری کند. صنایع مختلف استانداردهای مختلفی دارند. اما ، اساساً ، تقریباً یکسان است. ایمنی عملکردی برای کل سیستم اعمال می شود ، اما طراحان سیستم باید اطمینان حاصل کنند که اجزای آن از ایمنی عملکردی پشتیبانی می کنند تا کل سیستم مطابق با استانداردهای ایمنی عملکردی باشد.
خلاصه کردن
از گره ها در حاشیه شبکه می توان به داده ها دسترسی پیدا کرد و می تواند برای فعال کردن خدمات جدید پیش بینی هوشمند و همچنین راه حل های ردیابی و مدیریت دارایی استفاده شود.
هزینه های سیستم را می توان با ساده سازی مؤلفه ها ، طراحی نرم افزار و سیم کشی کاهش داد. دروازه دیگر لازم نیست. از آنجا که چندین دستگاه از طریق یک جفت کابل به یک اتوبوس متصل می شوند ، تعداد پورت های سوئیچ مورد استفاده کاهش می یابد.
با استفاده از یک رابط یکپارچه و مکانیسم امنیتی سالم می توان خطر را کاهش داد. این پشتیبانی از طراحی یکپارچه ، توسعه نرم افزار ، آزمایش و نگهداری در تمام سطوح شبکه های OT و IT پشتیبانی می کند. یک معماری ساده و ویژگی های امنیتی پیشرفته می تواند به طراحان کمک کند تا خطر را کاهش داده و به راحتی سیستم های ایمنی عملکردی را بسازند.