При проектировании сетей передачи данных следует обратить внимание на одно слово: масштабируемость. Интеллектуальные модули ввода/вывода помогают создавать масштабируемые, гибкие и безопасные промышленные сети Интернета вещей (IIoT). Чтобы максимально увеличить масштабируемость, стоит воспользоваться следующими советами.
СОВЕТ №1: использование открытых технологий для поддержки IIoT
Пока телекоммуникационная отрасль создавала современный Интернет, отрасль автоматизации и управления вела так называемые войны за стандарты полевых шин (fieldbus wars). Прошли годы, прежде чем открытые стандарты, такие как Ethernet, были приняты на производстве. Собственные (проприетарные, несвободные) средства связи и протоколы создавали сложные сети соединений «точка-точка» между источниками и потребителями данных. Расширение этих сетей было очень дорого.
Это не единственная причина разницы в масштабах систем информационных технологий (ИТ) потребительских и офисных по сравнению с промышленными сетями, принятие эффективных и независимых от производителей стандартов было и остается полезным с точки зрения масштабируемости в этих областях.
Открытость может способствовать масштабируемости сетей IIoT по многим направлениям. Открытые стандарты способствуют функциональной совместимости, которая является основополагающей для концепции промышленного Интернета вещей. Архитектуры открытых систем снижают требования к совместимости с продуктами определенных компаний, которые являются ограничениями при проектировании. Благодаря открытым системам инженеры могут оптимизировать свои разработки с точки зрения производительности. Открытые технологии часто снижают стоимость лицензирования, что позволяет компаниям выделять больше средств на расширение системы. Протокол передачи данных MQTT является примером открытого стандарта Интернета вещей (IoT), который отличается масштабируемостью и совместимостью, особенно при использовании в сочетании с полезной нагрузкой (фрагменты передаваемых данных, являющиеся формой сообщения) в соответствии со спецификацией Sparkplug. Существует множество источников информации о протоколе MQTT. Спецификация Sparkplug B помогает интегрировать данные между датчиками, устройствами, сетевыми шлюзами и приложениями в инфраструктуру MQTT.
СОВЕТ №2: включение кибербезопасности в проект сети IIoT
Масштабирование ИТ-сети невозможно, если оно не обеспечивается безопасно. Отсутствие встроенных средств защиты в традиционных сетях промышленной автоматизации еще один фактор, ограничивающий возможности масштабирования этих сетей. Здесь прослеживаются две тенденции. Первая: ИТ-персонал вынужден применять драконовские меры безопасности, которые препятствуют выполнению основных задач сетей IIoT, таких как сбор данных из отдельных сетей автоматизации. Вторая: увеличение сложности сети за счет использования дополнительного аппаратного и программного обеспечения для обеспечения кибербезопасности.
Как и в случае с коммуникациями, кибербезопасность выигрывает от использования стандартных технологий и методов, а не проприетарных решений, добавляемых к продуктам автоматизации, как пресловутая горчица после ужина. Аутентификация пользователей, шифрование SSL/TLS или виртуальные частные сети VPN вот лишь некоторые из методов обеспечения безопасности, которые уже давно широко используются в ИТ-устройствах. Они стали появляться и в новых устройствах OT-технологий. Это благоприятно сказывается на совместимости и доверии в ИТ.
Безопасность является основополагающей для сети IIoT и должна быть одним из важнейших критериев при выборе ее компонентов. MQTT, не являясь протоколом безопасности, отчасти обязан своей популярностью тому, что он использует проверенные механизмы, такие как шифрование TLS, и позволяет устройствам IIoT осуществлять двусторонний обмен данными, оставаясь закрытым для внешних соединений.