Endüstriyel İnternet yalnızca bir ağ değildir: ağ temeldir, platform anahtardır
İnternetin gelişimi ile yeni sanayi devrimi arasındaki yakınsama Endüstriyel İnternet'i doğurdu.
Endüstriyel İnternet'in farklı ülkelerde farklı isimleri vardır: Amerika Birleşik Devletleri'nde Endüstriyel Nesnelerin İnterneti ve Almanya'da Endüstri 4.0 olarak adlandırılır. Çin'de, İnternetin benzersiz gelişimi nedeniyle, gerçek ad Endüstriyel İnternet (aynı zamanda Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı tarafından seçilen ad) olmalıdır.
Endüstriyel İnternet Kavramı
2012'nin sonunda General Electric (GE), Endüstriyel İnternet kavramını önerdi.Şimdiye kadar İnternet, endüstrinin yardımcı ve entegrasyonundan entegrasyon aşamasına, tüketici İnternetinden ayrı bir kavram haline gelen ve hızlı gelişim şeridiyle birleşen üretken İnternetin endüstriyel İnternetine geçti.
Bu süreçte, endüstrinin gelişmesi de önemli bir itici faktördür. Endüstride tek nokta bilgi teknolojisi uygulaması, 1950 yılında fabrikada tek makineli CNC'ye ve ardından endüstriyel kontrol sistemine; ERP (Kurumsal Kaynak Planlama, kurumsal kaynak planlaması), MES (Üretim Yürütme Sistemi, imalat kurumsal üretim süreci yürütme sistemi ile birlikte izlenebilir. Entegrasyon, İnternet yavaş yavaş ticarileştirme aşamasına girmiştir ve endüstriyel uygulamalarda daha yeni gelişen teknolojilerin kademeli olarak entegrasyonu ile endüstri, tek noktalı bilgi teknolojisinin ilk uygulamasından kapsamlı sayısallaştırma, ağ oluşturma ve istihbarata dönüşmeye başlamıştır.
İnternetin gelişimi ile yeni sanayi devrimi arasındaki yakınsama Endüstriyel İnternet'i doğurdu. 2012'nin sonunda General Electric (GE), Endüstriyel İnternet kavramını önerdi ve Çince-İngilizce iki dilli bir endüstriyel İnternet teknik raporu yayınladı.
Yurtiçi Endüstriyel İnternetin Gelişme Konusu
Endüstriyel İnternetin gelişme dalgasında, yerli endüstriler de erken başladı. 2013 Ağustos ayı başlarında, Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, ikisinin entegrasyonunu teşvik etmek için "Bilişim ve Sanayileşmenin Entegrasyonu için Özel Eylem Planı" yayınladı. Daha sonra, devlet aşağıdakileri içeren bir dizi politika yayınladı:
-
Eylül 2014'te, Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı endüstriyel İnternet araştırması yaptı
-
Mayıs 2015'te "Made in China 2025" ödülünü aldı
-
Temmuz 2015'te, "İnternet +" Eylemi Aktif Şekilde Teşvik Etme Konusunda Yol Gösterici Görüşler "yayınladı
-
Şubat 2016'da Endüstriyel İnternet Endüstrisi Birliği kuruldu
-
Mayıs 2016'da "Üretim ve İnternetin Bütünleşik Gelişimini Derinleştirme Konusunda Yol Gösterici Görüşler" yayınladı.
-
Ekim 2017'de, "İnternet + İleri Üretimi" Derinleştirme ve Endüstriyel İnternetin Geliştirilmesi Konusunda Kılavuz Görüşler yayınladı.
Endüstriyel İnternet yalnızca bir ağ kavramı değil, aynı zamanda sistematik bir kavramdır. 22 Eylül'de Pekin'deki CCF YOCSEF TDS özel keşif sınıfında, Endüstriyel İnternet İttifakı'nın (AII) genel grup lideri ve Çin Bilgi ve İletişim Teknolojileri Teknoloji ve Standartları Enstitüsü baş mühendis yardımcısı Li Haihua, endüstriyel İnternet'in tüm endüstriyel sistemi birbirine bağladığını tanıttı. , Endüstriyel üretimi optimize etmek için büyük veri analizi, operasyonel karar verme, kontrol vb. Elde etmek için bu cihazlar ve sistemler arasında veri akışını sağlamak. Bu nedenle, Endüstriyel İnternetin özü, bu sistemleri ağ oluşturma yoluyla kırmak ve üretim ve operasyon etrafında veri iletimi ve uygulamasını gerçekleştirebilen sistematik bir akıllı sistem oluşturmaktır. Bu nedenle, 2017 yılında Danıştay ayrıca "İnternet + İleri Üretimin Derinleştirilmesi ve Endüstriyel İnternetin Geliştirilmesi Konusunda Yol Gösterici Görüşler" yayınladı.
Üç Endüstriyel İnternet Sistemi
Endüstriyel İnternetin gelişimi perspektifinden bakıldığında, tüm ülkeler en üst düzey mimari tasarımla başlar.Çin'deki endüstriyel İnternetin üst düzey mimarisi, üç ana sistem-ağ sistemi, platform sistemi ve güvenlik sistemine bölünmüştür.
Bunlar arasında, ağ sistemi, insanlar, nesneler, makineler ve atölyeler gibi tüm unsurları içeren, tasarım, araştırma ve geliştirme, üretim, yönetim ve diğer bağlantıları kapsayan ve tüm endüstriyel sistemi, tüm endüstri zincirini ve tüm değer zincirini her yerde birbirine bağlayan temeldir; Sistem çekirdeğidir.Çeşitli unsurların merkezi olarak platform, verileri bir araya getirebilir, yalnızca verileri bağlamakla kalmaz, aynı zamanda makine durumunu da sağlayabilir.Bu temelde, kaynakların optimum tahsisini, akıllı analizleri vb. Gerçekleştirebilir; güvenlik sistemi, güvenlik yoluyla garantidir. Sistem, güvenlik tehditlerini belirleyip bunlara direnebilir ve çeşitli güvenlik risklerini çözebilir.
Ağ sistemi (üç seviye ve iki katman)
Endüstriyel İnternetin ağ sistemi üç seviyeye ve iki katmana ayrılabilir: Üçüncü seviye saha seviyesi, atölye seviyesi ve fabrika seviyesi ile ilgilidir; iki seviye OT katmanı ve IT katmanıyla ilgilidir.
Saha seviyesi, üretim ekipmanı ve kontrol sistemlerini içerir; atölye seviyesi esas olarak insan-makine arayüzünü, veri toplama ve izlemenin yanı sıra otobüsleri ve ağ geçitlerini vb. İçerir; ilk iki seviye esas olarak fabrikanın üretim bölümünü çevreler ve OT katmanına dağıtılır. Fabrika seviyesi temel olarak BT katmanında, özellikle SCM, ERP, CRM, MES dahil olmak üzere BT ağ bilgi modüllerinde dağıtılır.
BT ve OT'nin entegrasyonu (yani, iki katmanlı bağlantı) geliştirme eğilimidir, ancak ağ parçalıdır ve kapasite tek, hala fabrika durumudur. Mevcut fabrikada üç katmanlı ve iki katmanlı bir mimari kullanılıyor ve orta kısım hala izole edilmiş ve hala nispeten parçalanmış durumda.Bazı şirketler güvenlik için iki katman arasında fiziksel izolasyonu bile kullanıyor. Bu, fabrikadaki internetin sadece ticari bilgi etkileşimi için kullanılmasına ve işletme bilgi ağının üretim sistemine yayılmasının zor olmasına neden olur, endüstriyel kontrol ağında büyük miktarda üretim verisi biriktirilir ve kaybolur.
Aynı zamanda sektör sürekli denemeler yapmaya başlamıştır.Endüstriyel PON, geniş bantlı kablosuz, kısa menzilli iletişim, hücresel kablosuz, IPV6, SDN vb. Ağ teknolojileri girmiştir, ancak yine de birçok problemle karşılaşmaktadır, bunlardan ilki standart problemdir. Birçok endüstri türü ve endüstriyel devlerin varlığı nedeniyle, 40'tan fazla güncel OT ağ teknolojisi standardı vardır ve 20'den fazla resmi olarak IEC'ye (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu) girmiştir. Mevcut OT ağının halihazırda yalnızca veri iletmesi değil, aynı zamanda AR / VR ve kamera katmanlarının uygulamasını da hesaba katması gerektiğinden, Li Haihua, ortaya çıkan TSN'nin gelecekte OT ağ bağlantı teknolojisini birleştireceğine inanıyor.
Ağ Sistemi (TSN)
Leifeng.com'a göre, genel Ethernet teknolojisi yalnızca çoklu cihaz paylaşımı ağ altyapısı ve veri bağlantısı sorununu çözer, ancak cihazlar arasında gerçek zamanlı ve istikrarlı veri aktarımı sorununu çözmez.Bu özellikle endüstriyel ekipman için geçerlidir. Temel. TSN, IEEE802.1 standardı çerçevesinde belirli uygulama gereksinimlerine dayalı olarak formüle edilmiş bir "alt standartlar" kümesidir.Ethernet veri iletişiminin zaman belirleyiciliğini sağlamak için Ethernet protokolü için "evrensel" bir zaman duyarlı mekanizma kurmayı amaçlamaktadır. , Farklı protokol ağları arasında birlikte çalışabilirlik imkanı sağlar. Ayrıca standart Ethernet'in yükseltilmiş bir versiyonu olarak da anlaşılabilir.
Daha önce de belirtildiği gibi, OT ağ katmanında TSN kullanılabilir ve BT katman iletim protokol mimarisi OPC kullanabilir.Bu nedenle, gelecekte fabrika iç kısmının TSN + OPC ile birleştirilmesi beklenmektedir.
2018'deki Hannover Endüstri Fuarı'nda, AII Alliance ve ECC Alliance birlikte TSN + OPC UA test yatağını sergiledi.Test yatağı 1 mikrosaniyeden az gecikme ve 100 nanosaniyeden az titreşime sahip.SDN tarafından yönetilen bir uç bilgi işlem platformudur.
Ağ sistemi (5G)
Yeni nesil hücresel ağ teknolojisi olarak 5G, 5G hava arayüz teknolojisi üzerine araştırma yapmak için de önemli bir alandır. 5G, endüstriyel İnternet senaryolarının bağlantı çeşitliliği, performans farklılığı ve iletişim çeşitliliğini hedeflemektedir. Artık endüstriyel kontrol, kablosuz algılama ve üretim yardımı için üç büyük hava portu bulunmaktadır. Spesifik performans farklılıkları aşağıdaki tabloda gösterilmektedir:
Çekirdek katman söz konusu olduğunda, 5G, farklı ağ gereksinimlerini mantıksal olarak karşılamak için ağ dilimleme teknolojisi, esnek organizasyon yapısı ve ağ kaynaklarının dinamik ayarını kullanır.
Ağ sistemi (ulusal kalkınma önceliği)
Endüstriyel İnternet ağı altyapısının inşası ile ilgili olarak Çin, endüstriyel İnternet altyapısı yükseltme projesi aracılığıyla iç ve dış ağların ve IPv6 dağıtımının yükseltilmesini de hızlandırmıştır. Dört ana geliştirme önceliği vardır:
İşletmelerin dış ağlarının dönüşümünü ve inşasını hızlandırın. Geniş bant ağ altyapısının yapımını ve dönüşümünü teşvik edin, ağ kapsamını genişletin ve omurga ağlarını optimize edin ve yükseltin. Yüksek hız, düşük gecikme süresi, geniş bant genişliği dahil özelleştirilebilir, yani kurumsal ihtiyaçlara göre özelleştirilebilir.
İşletme ağının yeniden inşasını ve inşasını gerçekleştirin. TSN, endüstriyel SDN, endüstriyel PON ve diğer teknolojilerin araştırmalarını güçlendirin ve endüstriyel işletmelerin kurumsal intranet'te yeni teknoloji dönüşümü ve inşaat uygulamalarının konuşlandırılmasını teşvik edin.
IPv6'nın tam dağıtımını teşvik edin. IPv6 temel ekipmanının, iletişim modüllerinin ve endüstriyel uygulamalara uygun çözümlerin araştırma ve geliştirmesini güçlendirin ve IPv6'nın endüstriyel İnternette dağıtımını hızlandırın.
Ücretleri hızlandırmak ve azaltmak için KOBİ'leri teşvik edin. Yeni özel hat teknolojisi araştırmalarını güçlendirin ve küçük ve orta ölçekli işletmeleri birbirine bağlayan özel hatların hız artışını ve ücret indirimini daha da teşvik edin.
Ağ sistemi (kimlik analizi)
Logo çözünürlüğü de ağ sisteminin önemli bir parçasıdır. Bağlantının özü bilgi toplamaktır, ancak sektördeki birçok cihaz, lastik gibi pasif cihazlardır.Bu cihazların bilgilerini toplamak için kimlik analizi teknolojisi getirilir.
Tanımlama çözümleme sistemi tanımlama ve çözümleme sistemlerini içerir Tanımlama, makinelerin ve nesnelerin "kimlik kartı" dır, çözüm sistemi İnternet DNS'ye benzer ve küresel endüstriyel İnternetin güvenli çalışması için temel altyapılardan biridir. Yukarıdaki örnekte, bilgiler, lastiklere belirli işaretler atanarak veya üst üste bindirilerek her sisteme iletilir. Bilgi ilişkilendirmesi, bilgi tanımlama yoluyla sağlanabilir.
Li Haihua, Leifeng.com'un editörüne, görünüşte basit olan bu teknolojinin pek çok endüstriyel işletmede uygulanmadığını ve bilgilerin birbirine bağlanmadığını söyledi.Birçok işletme, malları satın aldıktan sonra yeni adrese yeniden kodlama yaparak yeniden girerek iş verimliliği sağladı. Çok daha düşük. Görülebileceği gibi, Endüstriyel İnternet, her bir nesneye kimlik atayarak bölgeler arası, kurumlar arası ve sistemler arası bilgilerin paylaşımını ve sorgulanmasını gerçekleştirebilir. Bu aynı zamanda endüstriyel İnternet kimlik analizi teknolojisini teşvik etmek için başlangıç noktasıdır.
Şu anda, iki ana etiket yorumlama teknolojisi türü vardır: geliştirilmiş ve iyileştirilmiş.
Çünkü kimlik çözümleme teknolojisi, DNS teknolojisi üzerine bir dizi tanımlama hizmetini ekler ve ardından kimlik kimliğini ve tanımlamayla ilgili eşlemeyi kaydeder. OID sisteminin mevcut üç sistemi, Ecode sistemi ve GS1 sistemi bu yönteme dayanmaktadır ve bu tür çalışmalar zaten altyapı üzerinde başlamıştır. Ancak sorunlardan biri, bunun DNS üzerine aşılanmış ikincil bir platform olması ve ikincil platforma ulaşmak için tüm aramaların DNS üzerinden geçmesi gerektiğidir.
Diğeri, Tutamaç sistemi, UID sistemi (Japonya) ve diğer bazı sistem türlerini içeren değişim yoludur. Şimdi ülke, endüstriyel internette Çin için bir geliştirme fırsatı olan Sap sisteminin inşasına büyük önem veriyor.
Platform sistemi
Platform, endüstriyel bir istihbarat merkezi olarak özellikle kritiktir. Ekipman, yazılım, personel ve diğer üretim faktörlerini tam olarak bağlayarak İnternet ile kenetlenmeyi gerçekleştirin; akıllı üretim ve operasyon kararları oluşturmak için büyük endüstriyel veri analizine dayanarak; platform verilerinin ve işlevlerinin açılması yoluyla, geliştiricileri endüstriyel uygulamalar geliştirmeleri için destekleyin Yenilik; Çeşitli üretim kaynaklarının optimum dağılımını gerçekleştirin ve üretim organizasyonu modunu ve üretim yöntemini yeniden yapılandırın.
İşletmeler endüstriyel İnternet platformunu kullanır ve ardından platforma dayalı olarak geliştirme araçları, modelleri ve API arayüzleri sağlar.Birçok üçüncü taraf geliştirici, platforma dayalı uygulamalar geliştirebilir ve böylece bir ekosistem oluşturabilir.
Platform tabanlı fabrikalaşma, kaynakların entegrasyonunu ve mobilizasyonunu da gerçekleştirebilir ve hatta platform operatörleri, endüstriyel işletmeler veya üretim şirketleri olarak dışarıdan tanıtım yapabilirler, ancak gerçek ekonomileri olamaz. Mevcut Nike'ye benzer şekilde, üretim OEM'leri kullanır ve fiziksel fabrika yoktur.
Şu anda endüstriyel İnternet platformu mimarisi piyasaya sürüldü.Tüm mimari üç katman içerir: kenar katmanı, endüstriyel PaaS katmanı ve uygulama katmanı. Bunların arasında, kenar katmanı veri toplama sorununu çözer; endüstriyel PaaS katmanı, endüstriyel veri işleme ve bilgi birikimi ve çökeltme sorunlarını çözerek bir geliştirme ortamı oluşturur.Öncekten farkı bulut yazılımı uygulamasıdır; uygulama katmanı endüstriyel uygulama ve inovasyon sorunlarını çözer . Bu sistem mimarisi, mevcut bulut platformu mimarisine benzer, ancak endüstriyel sisteme karşılık gelir.
Uluslararası devler, endüstriyel teknoloji, ürünler, deneyim ve veriler temelinde, 150'den fazla küresel platformla GE'nin Predix ve Siemens'in Minsphere liderliğindeki "uluslararası markalar + üst düzey ürünler + gelişmiş platformlar" için kapsamlı bir avantaj yarattı.
Çin'de İnternetin iyi gelişmesi nedeniyle, platform + sigorta, platform + kredi, platform + sipariş, platform + eğitim vb. Dahil olmak üzere birçok yeni oyun ortaya çıktı. 269 platform ürünü var. Ancak genel olarak bakıldığında hala birçok sorun var: Örneğin, platformların% 80'i 20'den az cihaz protokolü türü sağlıyor, platformların% 83'ü 20'den az analiz aracı sağlıyor ve platformların% 68'i 20'den az endüstriyel mekanizma modeli sağlıyor. Çin'deki platformun% 52'si için üçüncü taraf geliştiricilerin sayısı 100'den az ve en fazla üç veya dört bin var, GE geliştiricilerinin sayısı ise 50.000'e ulaştı.
Ulusal strateji açısından devlet, platform inşası ve platform kullanımının eşzamanlı gelişimini teşvik eder.
-
Platform yapımı açısından, platform yetiştirme yoluyla dijitalleşme, ağ oluşturma ve istihbarat ihtiyaçlarını karşılayan çözümler geliştireceğiz. 2020 yılına kadar 10 çapraz sektör ve çapraz alan platformunun olacağı ve 2025 yılına kadar 3-5 uluslararası rekabetin olacağı tahmin ediliyor. Platform: Bir test ve doğrulama platformu, endüstri ittifakları gibi birden fazla kuruluş tarafından ortaklaşa oluşturulmuştur.
-
Platformlar açısından, küçük ve orta ölçekli işletmeleri iş sistemlerini buluta taşımaya teşvik ediyoruz. 2025 yılına kadar milyonlarca işletmenin bulutta olacağı, belirli sektörler ve senaryolar için uygulamaların geliştirileceği ve 2025 yılına kadar milyonlarca endüstriyel uygulamanın geliştirileceği tahmin ediliyor.
Güvenlik sistemi
Mevcut fabrikada endüstriyel İnternet tarafından benimsenen güvenlik sistemi, fabrika dışındaki halka açık internetten birbirlerini izole etmektir ve fabrika, "iki katmanlı ve üç katmanlı" savunma, hiyerarşik ve etki alanına dayalı izolasyonu kullanır.
Güvenlik duvarlarının bilgi engelleme üzerindeki etkisini azaltmak için bazı güvenlik duvarları makul bir şekilde kurulmamaktadır; bazı fabrikalarda pek çok ekipman nadiren yükseltilmektedir veya hiçbir güvenlik koruma sistemi ve yazılımı yoktur; bazı ekipmanlar eski sistemler üzerinde çalışmaktadır. Bunlar mevcut fabrikalarda mevcut olan güvenlik sorunlarıdır. Bu güvenlik sorunlarının varlığı da doğrudan "Stuxnet Olayı", Ukrayna elektrik santrali saldırı olayı ve fidye yazılımı gibi olayların ortaya çıkmasına neden oldu.
Li Haihua, Çin'in İnternet güvenliğinde belli bir temeli olduğunu ve kapalı bir sistem altındaki endüstriyel internetin de bazı teknolojilere sahip olduğunu, ancak şimdi hepsi birbirine bağlı olduğunu belirtti.BİT alanı endüstri hakkında fazla bir şey bilmediği ve endüstri alanı BİT hakkında bir şey bilmediği için Birçok güvenlik sorunu. Bu tür güvenlik sorunları, küçükten fabrika sistem düzeyinde endüstriyel üretime ve büyükten ulusal ekonomiye kadar değişen büyük bir etkiye sahiptir.
Lei Feng.com, Çin'in şu anda üç perspektiften endüstriyel bir İnternet güvenlik çerçevesi oluşturmasının beklendiğini anlıyor: koruma nesneleri perspektifi, koruma önlemleri perspektifi ve koruma yönetimi perspektifi ve işletmelere güvenlik koruma önlemlerini tam olarak dağıtmaları için rehberlik etme.
Koruma nesneleri endüstriyel İnternete göre ekipman, kontrol, ağ, uygulama ve verilere ayrılmıştır. Bunların arasında, platform gelecekte pek çok önemli veri toplayacağından endüstriyel internet platformu ve endüstriyel veriler odak noktası olacaktır.
Şu anda tüm sistem hala tasarım aşamasındadır.
Güvenlik sisteminde, ulusal kalkınmanın odak noktası, güvenlik koruma yeteneklerini geliştirmek, bir veri güvenliği koruma sistemi oluşturmak ve güvenlik teknik araçlarının inşasını teşvik etmek dahil olmak üzere güvenlik korumasını güçlendirmektir.
Uygulama alanı
Endüstriyel İnternet uygulaması artık hızla gelişmektedir. Şu anda, tüm endüstriyel İnternet uygulaması başlangıçta üç ana yol oluşturdu: akıllı üretim, iş yeniliği ve ekolojik operasyon.
-
Akıllı üretim, işletme içindeki, yani akıllı fabrika içindeki üretim verimliliğinin iyileştirilmesi anlamına gelir. Kaliteyi ve verimliliği artırmak ve karar vermeyi optimize etmek için ekipman, üretim hatları, üretim ve işletim sistemleri aracılığıyla veri elde edin.
-
İş inovasyonu, değer zincirinin işletmenin dışına bakan bir uzantısıdır, yani akıllı ürünler / hizmetler / işbirliği. İşletmenin iç ve dış değer zincirlerini açarak ürün, üretim ve hizmetlerin inovasyonu gerçekleştirilebilir.
-
Ekolojik operasyon, açık bir ekolojiye, yani endüstriyel bir internet platformuna yönelik bir platform operasyonudur. Platform operasyonuna dönüşümü gerçekleştirmek için kooperatif işletmeler, ürünler ve kullanıcılar gibi endüstriyel zincir kaynaklarını bir araya getirin.
