O que é IIoT? The Industrial Internet of Things Primer
Conforme descrito anteriormente, os aplicativos IIoT são densos em dados e exigem alta confiabilidade. A camada de conectividade, ou estrutura, é crítica para acomodar a troca rápida de dados de alto volume. O Industrial Internet Consortium publicou o Industrial Internet Connectivity Framework (IICF) para mapear e esclarecer o panorama confuso das soluções de conectividade. Ele fornece recomendações para ajudar a desbloquear dados em sistemas isolados, permitir o compartilhamento de dados e a interoperabilidade entre componentes e subsistemas anteriormente fechados (brownfield) e para acelerar o desenvolvimento de novos aplicativos (greenfield) dentro e entre os setores.
O IICF define uma arquitetura de referência para abrir dados de outra forma bloqueados em uma série de tecnologias de conectividade específicas de domínio usadas em sistemas IIoT. Ele usa gateways para um dos poucos padrões de conectividade principais que podem fornecer interoperabilidade sintática sem comprometer a fidelidade dos aspectos funcionais e não funcionais da tecnologia de domínio específico. Este framework recomenda a arquitetura databus, conforme descrito acima, para a comunicação ponto a ponto necessária para agilidade e volume de aplicativos IIoT.
IIoT para engenheiros, desenvolvedores e arquitetos
Além de simplificar as operações, a IIoT reescreverá os relacionamentos com fornecedores, redefinirá a lucratividade e reinventará a entrega do ambiente ao custo ao produto. Portanto, os sistemas IIoT não podem ser criados isoladamente. Dado o investimento, eles devem ser projetados para funcionar por vários anos, até décadas. Para engenheiros de sistema IIoT, arquitetos e desenvolvedores que trabalham para desenvolver esses sistemas de próxima geração, eles devem começar com a verdade fundamental de que seu sistema deve funcionar perfeitamente com o desconhecido. Se você é um designer, seu desafio é olhar além da experiência de hoje para um futuro que será dominado pela computação inteligente. Acima de tudo, você precisa pensar em um sistema que possa escalar e se integrar com os sistemas desconhecidos do futuro.
Novos sistemas devem ser baseados em padrões comprovados da IIoT para serem "preparados para o futuro" e também para garantir que tenham a interoperabilidade, escalabilidade e segurança necessárias para sistemas orientados a dados. A Arquitetura de Referência Industrial da Internet fornece um modelo de arquitetura baseado em padrões e metodologia para arquitetos de sistema projetarem seus sistemas com base em uma estrutura e conceitos comuns. Publicado pela primeira vez pelo Industrial Internet Consortium em 2015, a versão mais recente foi lançada em junho de 2019 e está disponível para download.
DDS em sistemas IIoT
Existem muitos produtos e padrões de middleware de comunicação. O padrão Data Distribution Service TM (DDS) do Object Management Group® (OMG) foi desenvolvido para sistemas distribuídos complexos. O DDS é exclusivamente centrado em dados, o que é ideal para implementar uma arquitetura de barramento de dados em camadas em sistemas IIoT. Ele foi implantado com sucesso em milhares de sistemas, variando de robótica submarina a iniciativas da NASA, incluindo lançamentos espaciais. DDS é um protocolo de middleware e padrão de API que fornece conectividade de dados, confiabilidade extrema e uma arquitetura escalonável para atender aos requisitos de aplicativos IIoT. A centralidade de dados do DDS garante que todas as mensagens incluam as informações contextuais de que um aplicativo precisa para entender os dados que recebe. Em vez de escrever código específico, os desenvolvedores podem usar o DDS para especificar como e quando compartilhar dados / valores de dados. Veja o breve vídeo sobre como o DDS funciona com sistemas industriais.
O DDS tem uma interface aberta e foi adotado por padrões em indústrias incluindo automotivo (AUTOSAR Adaptive), aviônico (FACE), modernização de grade (OpenFMB), médico (OpenICE, MD PnP ) e mais. DDS também é um padrão de conectividade central designado pelo Industrial Internet Consortium.
O ROI da IIoT
IIoT simplifica e automatiza, levando a ganhos de produtividade, operações mais eficientes, economia de custos e oportunidades de geração de receita. Níveis mais altos de automação e qualidade de produto aprimorada, combinados com operações mais eficientes por meio de manutenção preditiva, são apenas algumas das maneiras que a IIoT pode otimizar as operações. A equipe pode ser deslocada para realizar tarefas de alto valor.
IIoT também gera novos fluxos de receita por meio dos dados gerados. As informações coletadas de máquinas e dispositivos inteligentes agregam percepções, valor e lucros de operações executadas com mais eficiência. Os dados de desempenho ou uso podem ser usados para formar novos produtos ou serviços, novos modelos de negócios e fontes de receita adicionais. Por exemplo, os fabricantes podem criar novos modelos de compartilhamento de ativos com outros fabricantes, para compartilhar recursos em momentos de subutilização ou capacidade de pico. Os dados podem gerar percepções sobre padrões que revelam oportunidades de redução de custos ou crescimento.
Por exemplo, em um edifício inteligente onde dispositivos IIoT monitoram o consumo de energia, o proprietário do edifício pode usar os dados para otimizar a eficiência, como garantir que as janelas não fiquem abertas durante o ar o condicionamento está funcionando ou que as luzes estão desligadas quando não há ninguém na sala de reuniões. Isso agora é uma prática rotineira, gerando economia de energia e custos. Mesmo assim, o proprietário do edifício pode gerar ainda mais receita vendendo os dados gerados pela IIoT a um provedor de serviços públicos. Essa concessionária, por sua vez, agregará esses dados com dados de milhares de edifícios para ajudar a prever e regular o consumo de energia.
Resumindo, a IIoT pode melhorar a produtividade e a qualidade, ao mesmo tempo que libera recursos para ajudar as empresas a se expandir em novas direções.
Barreiras à IIoT
Embora os benefícios da IIoT sejam numerosos, as barreiras para a adoção permanecem. Dois dos maiores obstáculos são a segurança e a interoperabilidade. Para entender o que se passa na cabeça dos executivos do setor, ouça as conversas neste breve vídeo.
Quando os sistemas físicos ficam online, há benefícios substanciais, mas também aumentam os riscos de ameaças externas e, sim, internas. Ataques cibernéticos podem infligir danos aos sistemas, causando enormes perdas financeiras, na melhor das hipóteses, e ferimentos graves ou até mesmo a morte, na pior. A segurança da IIoT é algo que deve ser projetado no sistema IIoT desde o início, não como uma camada de proteção adicional após a construção do sistema. Existem vários recursos excelentes sobre segurança, mas ainda continua sendo a principal preocupação dos sistemas IIoT.
A interoperabilidade é outro desafio. Os sistemas IIoT conectados contam com troca de dados rápida, imediata e 100% precisa, entre sistemas e áreas geográficas. Do sensor à máquina e ao sistema corporativo, os dados precisam ser coletados, analisados, armazenados, recuperados e manipulados de maneira integrada. A falta de interoperabilidade e falta de padrões entre os sensores, dispositivos e aplicativos IIoT atrapalham as comunicações dos sistemas IIoT. Progresso foi feito por meio de esforços colaborativos na Estrutura de Conectividade da Internet Industrial descrita anteriormente, bem como por meio do trabalho de organizações de padrões por meio do padrão DDS, entre outros. As indústrias podem aproveitar esses padrões para reduzir o risco no desenvolvimento e implantação de sistemas IIoT.
RTI e IIoT
A conectividade centrada em dados é crítica para fazer com que os sistemas IIoT inteligentes de alto desempenho funcionem conforme projetado. Como líder comercial em DDS, a RTI tem a estrutura de conectividade que executa ambientes IIoT no fundo do oceano para o espaço sideral, de transporte autônomo a saúde conectada. Convidamos você a falar conosco sobre como você pode se beneficiar do uso de conectividade em tempo real e altamente confiável em seus sistemas IIoT.
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