מהם ההבדלים המהותיים בין IoT לבין IIoT?

האינטרנט של דברים (IoT) אינו מוצר אלא מערכת מסוג Ecosystem אשר מספקת שירות מבוסס IoT לצרכנים, ארגונים, חקלאות, מערכות בריאות, תהליכי הייצור, ערים חכמות ועוד. מערכת IoT עבור התעשייה (Industrial IoT) מהווה קבוצת משנה לתחום האינטרנט של דברים.

ה-IIoT מתמקד במתן פתרונות עבור יישומים תעשייתיים, כגון מערכות לייצור אנרגיה, מפעלי ייצור, בקרה על הובלת מים, ביוב, נפט וגז, ועוד. חשוב לציין כי לא כל הרכיבים והחיישנים שמחוברים לרשת תקשורת (232-RS או Ethernet) הם אכן IoT או IIoT וחייבים לבחון שלושה תנאים.

מערכות אלה חייבות ליצור חסכון כספי, לספק תועלות תפעוליות ו/או נוחות למשתמש וחובה לתפקד תוך שימוש במידע מהענן או מידע שמתקבל מהתקני IoT או-IIoT אחרים באותה הרשת.

למרות שפתרונות IoT ו-IIoT חולקים טכנולוגיות דומות (קישור למידע בענן, ניתוח תהליכים -Big Data), יש ביניהם הבדלים מהותיים. לדוגמה, התקני IIoT העוקבים אחר תהליכי ייצור ואוספים נתונים הם דומים לאלה העוקבים אחר נתוני קצב הלב.

אם אתה בתפקיד של רוכש מערכות כאלה או מפתח פתרונות בעצמך, חשוב לך להבין את ההבדלים ומה מאפיין כל אחד מהם:

● דוגמה למערכת IoT
הפעלה של מזגן ביתי באמצעות מכשיר סלולרי חכם אינו נחשב ל-IoT, כיוון שזוהי פעולת בקרה ישירה ופקודה שמתבצעת מיד. אבל אם המזגן שלך מתקשר באמצעות רשת Wi-Fi עם ספק תחזוקה שמחובר לענן, יש באפשרותך ליזום הנחייה להפעיל את המזגן כאשר לפחות 1/3 מהמזגנים באזור המגורים שלך פועלים. תהליך זה ייחשב כ-IoT, כיוון שיש כאן שימוש במידע שזמין רק בענן, בשילוב עם שדרוג הנוחות והשגת חיסכון כספי.

● דוגמה למערכת IIoT
בחינת התקינות של משאבת מים תעשייתית באמצעות פרמטרים מנותרים על ידי מערכת שליטה ובקרה (שו"ב) לא נחשבת למערכות-IIoT. אבל אם הספק של שירות התחזוקה ינתר אוטומטית את הפרמטרים הישימים וישווה אותם עם משאבות אחרות שפועלות בעולם מאותו דגם ומספר שעות עבודה דומה, נקבל חיווי לגבי התקינות המשאבה ומועד צפוי לתחזוקה חיונית. תהליך כזה ייחשב כמובן כמערכת IIoT, כיוון שיש כאן שדרוג ברמת הנוחות, חיסכון כספי ותהליך המשלב מידע מהענן.

● אבטחת סייבר עבור מערכות IIoT
אבטחת סייבר היא חשובה עבור פתרונות IoT, אבל מערכות IIoT דורשות אמצעי אבטחה חזקים יותר, כי תקלה בתהליך הייצור עלולה לגרום לנזקים והפסדים עצומים. לדוגמה, השבתה של רשת החשמל תגרום נזק לתעשייה, תשבית את התחבורה, תפגע באנשים וגם עלולה לסכן הביטחון במדינה. לכן, התקני IIoT חייבים לכלול אמצעי אבטחת סייבר המשלבים שבבים מיוחדים, הצפנה בתקשורת, אימות של מתחברים, זיהוי איומים ועוד.

● יכולת שילוב עם מערכות
פתרונות IIoT פועלים בשילוב עם מגוון טכנולוגיות שו"ב, מדור קודם או דור חדש שמסופקות על ידי יצרנים שונים. לכן התקני IIoT חייבים לתמוך במגוון פרוטוקולים וקישור לרשתות תקשורת. חשוב גם לציין, כי חלק מהתקנים אלה חייבים גם להשתלב ישירות עם מערכות לניהול משאבים ארגוניים (ERP).

● גמישות לשדרוג והרחבות
התקני IIoT חייבים להיות מותאמים להרחבה ושדרוג כדי לתמוך במגוון בקרים שמסופקים מיצרנים שונים ולאפשר תקשורת נתונים גם עם התקנים אחרים ברשת. יכולות אלה כוללות פעולה משולבת בתזמון המערכתי, איסוף נתונים לצורך קבלת החלטות ושילוב עם מערכות ייצור ומערכות עסקיות בארגון.

● פעולה מדויקת ואחידה
התקני IIoT הפועלים בשילוב עם מערכות שו"ב נדרשים לפעול ברמות גבוהות של דיוק. לדוגמה, אם המערכת לבקרת האיכות מזהה תהליך או מצב חריג (לעתים גם חריגה ממעטפת הבטיחות התפעולית) חייבים מיד לקבל החלטות מתקנות על בסיס הנתונים המתקבלים. פתרונות IIoT חייבים לתמוך בפעולות שבהן נדרשת תגובה מהירה, אמינות תפעולית ודיוק ביצוע שתואם את דרישות המערכת עבור התהליך המסוים.

● אפשרות מובנת לתכנות
מערכות שו"ב ובקרים תעשייתיים (PLC) מאפשרים ביצוע שינויים באמצעות כלי תכנות בשטח ולעתים גם על ידי פעולה מרחוק. פתרונות IIoT המיועדים לפעול עם מערכות אלה גם חייבים לספק את האפשרות להתאמת הפעולה שלהם ולאפשר גישה באמצעות רשת מאובטחת מרחוק אם וכאשר נדרש. חשוב ביותר לציין כי מבחינה של אבטחת סייבר, גישה מרחוק להתקני בקרה היא תהליך לא ממומלץ ויש להימנע מזה ככל שניתן.

● שימוש בערוצי תקשורת
עבור כל ארכיטקטורה של מערכת השו"ב בוחרים ברשת נתונים שפועלת באמצעות קווי נחושת, סיבים אופטיים או רשת אלחוטית. כמו כן, נבחר שימוש בפרוטוקול תקשורת למרכז הבקרה. רכיבי IIoT בדרך כלל לא נדרשים לתקשר ישירות עם מרכז הבקרה, אלא הם מתקשרים עם הבקר המקומי. מסיבה זו, התקנים אלה פועלים דרך ערוצי תקשרת שצורכים חשמל בהספק נמוך וניתן להפעיל אותם ממקורות ארגיה חלופיות או באמצעות PoE.

● שרידות בפני השבתות
מערכות שו"ב תעשייתיות מתוכננות לתפקד ברציפות ותנאי סביבה קשים. תכנון המערכת חייב להבטיח כי תקלה בחלק מהמערכת לא תשבית באופן מוחלט את כל תהליך הייצור. במצב כזה סביר, כי תתרחש השבתה חלקית, לכן נדרשות מערכות גיבוי או אמצעים זמינים, שאליהם ניתן לנתב חלק מהתהליך שנפגע עקב התקלה.

פתרונות IIoT חייבים לתמוך במצבים כאלה על פי התכנון ההנדסי ולאפשר המשכיות תפעולית. הארכיטקטורה של מערכות IIoT גם חייבת להיות ערוכה לפעול עם מוגבלויות עקב תקלות ולהשלים את התהליכים התפעוליים במידה הנדרשת (Safety-Reliability-Productivity SRP).

● התאמה לתחזוקה מקצועית
מערכות ייצור חייבות לפעול באמינות לאורך שנים ודרישה זו מחייבת מתן תמיכה טכנית ותחזוקה שוטפת על ידי טכנאי שירות של הארגון שמכירים כל פרט במערכת. שירות זה כולל החלפה של התקני בקרה ושל חיישנים המחוברים להתקני IIoT. ביצוע עדכון של התוכנה עבור התקנים אלה נדרש כדי לבצע התאמה למצב שמשתנה במשך תקופת הפעילות של המערכת. זוהי דרישה הכרחית על מנת להבטיח את ההמשכיות העסקית של הארגון.

תובנות ומסקנות

במאמר זה פורטו הפרמטרים העיקריים שמבדילים בין פתרונות IoT ו-IIoT ומכאן ברור כי תהליכים תעשייתיים מחייבים לבחור בהתקני IIoT שתואמים לסוג המערכת.

מנהלי מערכות תפעוליות (SCADA-ICS) חייבים לשקול דרישות אלה בתכנון ההנדסי. אלה שרוכשים פתרונות IIoT עבור יישומים תעשייתיים חייבים לשאול את השאלות הנכונות בנוגע לתכונות שפורטו לעיל וספקים המציעים פתרונות IIoT חייבים להציע ללקוחותיהם פתרונות מוקשחים ומאובטחים מבחינה של הגנת סייבר שמותאמים לתנאי השימוש תעשייתיים.