Industrial IoT e os blocos de construção para a indústria 4.0

Se você deseja construir algo novo, ajuda ter novos blocos de construção.

A Primeira Revolução Industrial surgiu no final do século 18 porque forneceu nova infraestrutura - novos blocos de construção para a economia na forma de energia a vapor e ferramentas mecanizadas, entre outros.

A Segunda Revolução Industrial no início do século 20 se beneficiou da eletricidade, petróleo e automação.

Da mesma forma, tecnologias que vão desde o advento do PC, a internet e os avanços nas telecomunicações transformaram a economia nas últimas décadas.

Embora os economistas não concordem amplamente com o uso do termo "Terceira Revolução Industrial" para descrever esses avanços, o impacto desses blocos de construção tecnológicos na economia é considerável. É aí que entra a Indústria 4.0, que promete uma Quarta Revolução Industrial que alavanca uma série de tecnologias emergentes.

A promessa da Indústria 4.0 é que novos blocos de construção estão disponíveis que podem alimentar uma nova era de mudanças para as indústrias. A IoT e sua manifestação industrial, a IoT industrial, são dois exemplos. IIoT é um bloco de construção essencial desta revolução digital. Ele nos permite usar tecnologias de detecção, medição e monitoramento de várias descrições para traduzir processos físicos em informações digitais. Esses dados informativos podem ser analisados ​​e modelados para criar gêmeos digitais do processo físico, permitindo que as organizações otimizem e testem modelos virtuais aprimorados por sensores antes de implantá-los no mundo real.

Um dos principais blocos de edifícios que os adotantes de IoT industriais precisam implementar é a conectividade sem fio. Embora a conectividade com fio sem dúvida tenha possibilitado uma onda de tecnologias impressionantes, sua suficiência é cada vez mais questionada à medida que a IIoT se instala. Tome a manufatura como exemplo. Embora os fabricantes tenham adotado a automação na linha de montagem por muitas décadas, o tipo de rede com fio que eles normalmente usam para conectar equipamentos e máquinas não será suficiente para conectar todos os vários dispositivos IIoT que surgirão em uma fábrica do futuro.

Pense nas centenas, e possivelmente milhares, de dispositivos que precisam ser conectados. Esses dispositivos podem incluir rastreamento de ativos para ferramentas, peças sobressalentes e inventário, monitoramento ambiental e monitoramento baseado na condição de máquinas existentes para medir o desempenho. Você também pode adicionar veículos guiados automatizados e equipamento digital de proteção individual (EPI) à lista, para citar apenas dois outros exemplos. Muitos desses aplicativos envolvem mobilidade. Mesmo para as aplicações que não o fazem, o custo da fiação é significativo. As redes sem fio não apenas oferecem suporte à mobilidade, mas também simplificam a instalação e a configuração e reduzem os custos.

Além da manufatura, imagine uma vasta mina a céu aberto com perfuratrizes autônomas e máquinas de detonação, caminhões de minério autônomos, carregadeiras e trens controlados remotamente, sem mencionar os trabalhadores em trânsito. É igualmente claro que a conectividade móvel sem fio é crítica. O mesmo é verdadeiro para monitorar pacientes remotamente ou coletar dados de turbinas em um parque eólico offshore.

Os ativos industriais costumam ser móveis. Mesmo se um ativo for fixo, raramente é permanente. Este é o motivo pelo qual as redes 4G / LTE e 5G são frequentemente mencionadas ao mesmo tempo que a Industry 4.0 e a IIoT. O padrão sem fio 5G, que está sendo lançado de forma limitada este ano pela primeira vez, foi projetado especificamente para oferecer suporte a aplicativos IIoT. Ao contrário de algumas tecnologias de rede sem fio, como Wi-Fi, as tecnologias celulares são altamente seguras, 99,999% confiáveis ​​e podem lidar com um grande número de sensores e dispositivos com latências extremamente baixas. Para aplicativos autônomos nos quais os tempos de resposta devem ser extremamente rápidos, essas considerações são críticas.

Muitos dos recursos avançados do 5G foram incorporados como atualizações do padrão 4G / LTE sem fio. Estudos internos da Nokia concluíram que 85% dos aplicativos que poderiam ser suportados pelo 5G poderiam ser suportados pelo 4G / LTE hoje.

Tanto o 4G / LTE quanto o 5G podem ser implantados para redes privadas com soluções de pequena escala, como a configuração de uma rede temporária para primeiros socorros em caso de desastre natural. Eles também podem permitir instalações extremamente complexas que suportam dezenas de milhares de dispositivos e usuários em áreas tão grandes quanto 20.000 quilômetros quadrados.

Um dos outros blocos de construção da IIoT é a computação de borda multiacesso (MEC). Transportar as informações de milhares de sensores para data centers distantes na nuvem apresenta latências que tornam um desafio responder com velocidade suficiente para muitos aplicativos industriais. No caso do monitoramento de vídeo, por exemplo, faz pouco sentido transportar terabytes de dados de streaming de vídeo mostrando uma imagem praticamente imutável do perímetro de segurança. O processamento de borda permite latências muito baixas e pode ser usado para analisar dados, incluindo fluxos de vídeo ou áudio. A tecnologia permite que apenas filmagens relacionadas a comportamento anômalo sejam enviadas para um operador remoto que esteja interessado em revisar.

Felizmente, os recursos de processamento de borda fazem parte da arquitetura 5G, que é uma rede definida por software totalmente virtualizada. Em outras palavras, a rede 5G local pode hospedar facilmente os recursos de computação de ponta virtualizados necessários aos aplicativos IIoT locais. Ele pode funcionar, neste sentido, como uma plataforma para construir vários tipos de aplicativos baseados em IIoT, fornecendo não apenas conectividade digital, mas também recursos de computação baseados em borda.

Junto com esses blocos de construção de tecnologia, também é essencial para muitas indústrias aprender a abordar essa tecnologia de forma holística. A promessa de cidades inteligentes, fábricas, minas e hospitais é o compartilhamento de dados e inteligência de diversas áreas. A verdadeira magia do aprendizado de máquina é ver as correlações em grandes quantidades de dados, que, de outra forma, escapariam à atenção dos analistas humanos. A equipe de tecnologia de operações (OT) geralmente considera a tecnologia como um facilitador de soluções pontuais isoladas. Eles precisam fazer parcerias mais estreitas com a TI, que tende a ter uma abordagem de plataforma holística para a tecnologia. Essa parceria entre a OT e a TI será crítica para a plena compreensão dos benefícios da IoT industrial e de tecnologias de suporte, como 5G e computação de ponta. Essa colaboração, apoiada por um forte suporte executivo, pode garantir que seus blocos de construção tecnológicos sejam organizados da melhor maneira possível para suas necessidades de negócios.

Houman lidera os esforços de marketing da Nokia para grandes empresas e hiperescaladores. Ele é apaixonado por todas as novas maneiras como as tecnologias de rede, análises e IoT podem ser aplicadas para transformar a maneira como seus negócios são feitos e administrados. Ele também liderou o marketing do portfólio de roteamento de IP da Nokia. Anteriormente, ele contribuiu para dar vida ao empreendimento de rede em nuvem da Nuage Networks, uma empresa especializada em virtualização de data center e SDN em data centers e filiais (SD-WAN). Ele também ocupou cargos de liderança em gerenciamento de produto em start-ups apoiadas por capital de risco, bem como em empresas multinacionais. Houman possui um MBA pela UC Berkeley e um mestrado em Engenharia Elétrica pela Columbia University.