Como os padrões da IIoT podem tornar cidades inteligentes ainda mais inteligentes

O Dia Mundial dos Padrões é celebrado anualmente em todo o mundo para aumentar a conscientização sobre o papel que os padrões desempenham na economia global. O tema deste ano é “Os padrões tornam as cidades mais inteligentes”.

Por que padrões?

À medida que nosso mundo se torna mais conectado, há uma necessidade crescente de tecnologia padronizada para permitir a interoperabilidade entre os sistemas e dispositivos dos quais confiamos. Gostamos de nos referir a esse mundo conectado como Internet das Coisas Industrial (IIoT), composta de tudo, desde saúde, transporte, energia, automação predial e muito mais.

Tradicionalmente, cada um desses sistemas seria completamente independente. Eles seriam adquiridos e operados por diferentes entidades e dependeriam de hardware e software de diferentes fornecedores. Qualquer compartilhamento de informações entre sistemas exigiria um software de integração complexo e caro.

No entanto, conforme avançamos com as implementações de IIoT, muitos dos benefícios virão da integração de sistemas entre domínios. Isso talvez seja melhor tipificado por Smart Cities, que pode consistir em dezenas de departamentos normalmente isolados. Por exemplo, considere um microcosmo:um hospital público procurando usar fontes de energia solar e eólica para aumentar seus geradores a diesel para fornecer energia ininterrupta e mais barata quando a rede elétrica principal está disponível, mas também quando a rede falha. O hospital usará um sistema IIoT para gerenciar os geradores e cargas de energia. Para gerenciar essas cargas de energia, ele terá que se integrar ao seu sistema de automação predial. E para saber se é seguro desligar a energia de vários locais ou dispositivos no hospital, ele precisará ser integrado ao sistema distribuído de monitoramento de pacientes. A integração entre todos os três sistemas é um grande desafio com os sistemas proprietários atuais de gerenciamento de energia, automação predial e sistemas de monitoramento médico.

Então, por onde começamos?

Para cumprir a promessa da IIoT e a necessidade de integração entre sistemas em diferentes “setores”, precisamos de duas coisas:interoperabilidade entre sistemas IIoT e segurança integrada. Segurança é outro artigo, ou 10, por si só e é abordado pelo documento Estrutura de Segurança do Industrial Internet Consortium (IIC). Mais recentemente, a CII publicou seu Industrial Internet Connectivity Framework (IICF), que trata diretamente do desafio da interoperabilidade de sistemas.

O IICF aborda a necessidade de interoperabilidade sintática entre dispositivos, aplicativos e sistemas para o IIoT. Sua arquitetura de conectividade (Figura 1) é a chave para agilizar o desenvolvimento de sistemas IIoT interoperáveis, o que é crucial para aplicativos de cidades inteligentes.



Figura 1:A arquitetura de referência do Industrial Internet Connectivity Framework permite a interoperabilidade entre dispositivos, subsistemas e sistema de sistemas.

No centro da arquitetura de referência está uma estrutura de conectividade básica ou barramento baseado em padrões. Ao conectar todos os dispositivos, aplicativos e subsistemas a um padrão de conectividade central, a interoperabilidade é garantida, a segurança é simplificada e a integração é otimizada. Gateways são usados ​​para integrar dispositivos usando protocolos legados e aplicativos usando APIs alternativas. E para garantir a interoperação entre os sistemas, mesmo de setores diferentes, os gateways padrão entre os padrões de conectividade principais unem dois ou mais sistemas IIoT.

O IICF usa critérios padrão de conectividade principais para avaliar vários protocolos IIoT comumente usados. Ele identifica quatro padrões que atendem mais de perto aos principais critérios de conectividade e também fornece orientação para quais tipos de sistemas IIoT eles se aplicam melhor (Figura 2).



Figura 2:a orientação do IICF em resumo para os quatro principais padrões de conectividade.

A cidade inteligente

Vamos considerar um possível caso de uso de sistema de cidade inteligente. Um paciente com doença cardíaca em casa desenvolve uma arritmia que ativa o monitor de pulso conectado, que envia um alerta de emergência para um serviço de ambulância. Conforme a ambulância percorre as ruas da cidade, o sistema de tráfego inteligente sincroniza os semáforos ao longo de seu caminho. No trânsito, os dados de monitoramento médico em tempo real são transmitidos à equipe de emergência do hospital, que se prepara para a chegada do paciente. Uma vez no hospital, os dispositivos de monitoramento do paciente se integram automaticamente ao sistema de monitoramento do paciente do hospital. Para este caso de uso, temos sistemas IIoT que se integram em casa inteligente, transporte inteligente e setores de saúde inteligentes. Sem a interoperabilidade fornecida por uma arquitetura de conectividade central e padrões de conectividade central padrão, a integração será cara e frágil, na melhor das hipóteses.

Conectando e padronizando o futuro

Muitos sistemas IoT serão de longo alcance e complexos, exigindo integração entre uma miríade de dispositivos ou coisas, subsistemas funcionais e até mesmo sistemas inteiros. Este desafio de integração requer interoperabilidade entre sistemas. O IICF do IIC apresenta uma arquitetura de referência de conectividade e orientação sobre os principais padrões de conectividade que abordam diretamente esse desafio de interoperabilidade.

Por meio da IIoT, visualizamos um mundo mais inteligente. Um mundo onde nossos carros falarão com nossos semáforos para diminuir o tráfego, onde nossa eletricidade será otimizada por meio de redes elétricas inteligentes para aumentar a eficiência energética e onde nossos entes queridos terão visitas hospitalares tranquilas devido aos sistemas médicos conectados. Com padrões, estruturas técnicas e inovação, podemos trabalhar juntos para tornar as cidades mais inteligentes.

Esta postagem foi publicada originalmente no blog Object Management Group® (OMG®).