Las fábricas en el sector industrial han utilizado durante mucho tiempo datos digitales para monitorear y controlar las instalaciones de producción. Grandes sistemas en red en fábricas, centros de datos y edificios comerciales han estado empujando los bordes de sus redes de información digital cada vez más cerca del mundo físico. Las mediciones físicas, como la temperatura, la presión, la proximidad o la luz, se convierten en información digital para que el sistema procese, y los resultados calculados se traducen en las acciones físicas de dispositivos reales como válvulas, ventiladores, fuentes de alimentación e indicadores. Las redes de tecnología de la información (TI) y las redes de tecnología operativa (OT) tienden a utilizar técnicas similares para optimizar el flujo de datos en una organización.
Una forma de unirlo y OT más juntos es utilizar una sola red subyacente para establecer la comunicación entre los sistemas. Cuando la electrónica ingresó por primera vez al campo de la automatización, los diversos subsistemas distribuidos fueron especializados y definidos por el hardware utilizado. Para estas arquitecturas de hardware específicas de dominio, se definen tecnologías de comunicación optimizadas para aplicaciones específicas. Cada sistema de hardware utiliza un bus especializado para comunicarse, por lo que debe convertirse del protocolo de comunicación de un sistema de hardware al protocolo de comunicación de otro sistema de hardware a través de una puerta de enlace compleja.
Con el tiempo, esta arquitectura obsoleta fue reemplazada gradualmente por arquitecturas centralizadas definidas por software. En la nueva arquitectura, en lugar de utilizar dominios o funciones separadas, las interfaces electrónicas se agrupan en áreas dentro de la empresa y se conectan a las plataformas de computación centralizadas modernas. Estas interfaces electrónicas utilizan la tecnología Ethernet ahora ambiente para transmitir datos a donde se necesita. Una sola pila de protocolo de software puede usar diferentes capas físicas de hardware para pasar información a diferentes velocidades sin cambiar los datos en sí. El mismo formato de marco Ethernet se utiliza independientemente del ancho de banda de un enlace Ethernet dado.
En el borde de la red, varios sensores (temperatura, presión, luz, proximidad, etc.) toman datos del mundo físico y los convierten en información digital. La información de datos se procesa y se convierte en las acciones físicas de los actuadores (motores, luces, ventiladores, válvulas, etc.). Estos dispositivos generalmente no requieren grandes cantidades de datos, pero se hace hincapié en el cableado simple y la instalación fácil.
seguro
Cuando los bits de datos y los bytes se transfieren de un dispositivo a otro en la línea y se recuperan, se proporcionan a capas de software más altas en formato de paquete Ethernet estándar. El formato contiene la dirección de destino, la dirección de origen, algunos bits administrativos y la carga útil. El formato no cambia a medida que cambia la capa física. Esto significa que incluso a medida que los sistemas informáticos se recopilan más y más datos, lo que hace que las velocidades de red cambien, la capa de software sigue siendo la misma.
Esto incluye varios mecanismos de seguridad para evitar piratear o espiar los datos, y lo que es peor, interferir con el uso de datos por parte de los sistemas físicos. Debido a que Ethernet es extremadamente resistente, se puede usar en aplicaciones muy seguras, como la banca. Otras tecnologías de comunicaciones dedicadas pueden tener pocas o ninguna característica de ciberseguridad y deben desarrollarse desde cero y mantenerse. Además, la logística debe implementarse para proporcionar estas funciones, que pueden ser mucho más complejas que el diseño y la fabricación de productos de hardware. El acceso no solo a las instalaciones debe controlarse, sino que las vulnerabilidades de la cadena de confianza pueden ocurrir en cualquier momento de la cadena de suministro.
Big Data se utiliza para analizar las tendencias y proporcionar servicios. Mantenimiento predictivo, diagnósticos remotos y otros servicios de monitoreo requieren acceso a todos los datos en el sistema, y Ethernet puede proporcionar acceso a los alcances más lejanos de la infraestructura industrial. Al mismo tiempo, el software puede administrar diversos procesos y ajustar dinámicamente a medida que la tecnología cambia, que se complementan entre sí.
Seguridad funcional
La seguridad funcional significa que cuando un componente en un sistema falla, el sistema puede reaccionar de manera predecible, para evitar de forma segura causar más problemas. Diferentes industrias tienen diferentes estándares. Pero, básicamente, es más o menos lo mismo. La seguridad funcional se aplica a todo el sistema, pero los diseñadores de sistemas deben asegurarse de que los componentes utilizaran la seguridad funcional de soporte para que todo el sistema cumpla con los estándares de seguridad funcionales.
Resumir
Se puede acceder a los datos desde nodos en el borde de la red y se pueden utilizar para habilitar nuevos servicios de pronóstico inteligentes, así como soluciones de seguimiento y gestión de activos.
Los costos del sistema se pueden reducir agilizando componentes, diseño de software y cableado. La puerta de entrada ya no es necesaria. Dado que múltiples dispositivos están conectados a un bus a través de un solo par de cables, se reduce el número de puertos de interruptor utilizados.
El riesgo puede reducirse utilizando una interfaz unificada y un mecanismo de seguridad sólido. Admite diseño unificado, desarrollo de software, pruebas y mantenimiento en todos los niveles de redes OT y TI. Una arquitectura simplificada y características de seguridad mejoradas pueden ayudar a los diseñadores a reducir el riesgo y a construir fácilmente sistemas de seguridad funcional.