Индустријски интернет ствари (ИИоТ) се дефинише као скуп уређаја и апликација које омогућавају великим организацијама да креирају крај{0}}до-повезано окружење од језгра до ивице. Такође укључује традиционалну физичку инфраструктуру, као што су контејнери и логистички камиони, за прикупљање података, реаговање на догађаје и доношење информисанијих одлука уз помоћ паметних уређаја.
Индустријски интернет ствари (ИИоТ) је проширење Интернета ствари (ИоТ) и има много апликација у потрошачком простору. Случајеви коришћења интернета ствари укључују, на пример, паметне кућне уређаје као што је Амазон Ецхо, који користе Алека препознавање гласа за даљинско искључивање светла.
У индустријским операцијама, ова технологија је доживела -комерцијално усвајање великих размера у окружењима са сложеном инфраструктуром и великом опремом. Насупрот томе, индустријски ИоТ може даљински управљати системима грејања, вентилације и климатизације (ХВАЦ) у целој фабрици. Ово је само један индустријски ИоТ случај употребе за рационализацију и побољшање управљања пословним операцијама.
Како функционише индустријски ИоТ?
Индустријски ИоТ је поткатегорија ИоТ-а у којој предузећа редефинишу како могу да се повежу, надгледају, анализирају и делују на индустријске податке како би смањили трошкове и подстакли раст.
Идеја која стоји иза индустријског интернета ствари је да се користе подаци које су годинама генерисали „глупи уређаји“ у индустријским објектима. Интелигентне машине на производној траци не само да могу брже да снимају и анализирају податке, већ су и брже у комуникацији важних информација, што помаже у доношењу пословних одлука брже и прецизније.
Интеграција информационе технологије (ИТ) и оперативне технологије (ОТ) покреће индустријски интернет ствари. То је мрежна матрица која повезује уређаје са уређајима, прикупља податке путем сензорске технологије, анализира их и интегрише директно у платформе које делују као услуге. Индустријски ИоТ ће најавити нову еру случајева индустријске употребе са много могућности за економску експанзију.
Индустријски ИоТ прикупља велике количине теренских података из фабрике, преноси их преко повезаних чворова, анализира их на серверима и трансформише информације у практичне увиде на платформи у облаку. Ово подстиче предузећа да доносе боље одлуке за своја специфична тржишта и циљну публику. Другим речима, Индустриал ИоТ је систем који повезује рубне уређаје као што су актуатори, сензори, контролери, повезани прекидачи, мрежни пролази и индустријски персонални рачунари (ИПЦ) са облаком.
Како су Индустрија 4.0 и индустријски ИоТ повезани?
Индустрија 4.0 је производ четврте индустријске револуције. Четврта индустријска револуција је дефинисана као интеграција традиционалне аутоматизоване производње са индустријским процесима који се покрећу паметним технологијама и аутономним комуникационим уређајима.
Термин „Индустрија 4.0“, скраћено И4.0 или И4, појавио се 2011. године као иницијатива немачке владе која се снажно залагала за дигитализацију индустријских процеса у последњих 20 година.
Како је описала Бостон Цонсултинг Гроуп, индустријски интернет ствари (ИоТ) је главни стуб индустрије 4.0, поред адитивне производње или 3Д штампања, проширене стварности (АР), аутономне роботике, аналитике великих података, рачунарства у облаку, сајбер безбедности, хоризонталне и вертикалне интеграције система и симулације. То је због аутономне комуникације између машина и децентрализованих дигиталних окружења способних да аутоматски решавају проблеме који су раније захтевали људску интервенцију.
Индустрија 4.0 обухвата индустријски интернет ствари, дигитализацију и корпоративну одрживост у ширем контексту. Индустријски ИоТ је покретачка снага индустрије 4.0, без које не би било индустрије 4.0. другим речима, индустријски ИоТ је ограничен на откривање података, пренос података, рачунање података, обраду података и паметне апликације{4}}специфичне за домен.
Архитектура индустријског интернета ствари
Типична индустријска ИоТ архитектура описује уређење дигиталних система тако да заједно обезбеђују мрежну и податковну повезаност између сензора, ИоТ уређаја, складиштења података и других слојева. Стога, индустријска ИоТ архитектура мора имати следеће.
1. ИоТ уређаји на ивици мреже
Ово су групе мрежних објеката који се налазе на ивици ИоТ екосистема. Они се налазе што ближе локацији извора података. То су обично бежични актуатори и сензори у индустријским окружењима. Јединица за обраду или мали рачунарски уређај и збирка крајњих тачака посматрања. Едге ИоТ уређаји могу да обухватају традиционалне уређаје у браунфилд окружењима, камере, звучнике, сензоре и друга мерила и мониторе.
Шта се дешава на најудаљенијој ивици мреже? Сензори узимају податке из свог окружења и ставки које надгледају, а затим трансформишу информације у метрике и бројеве које ИоТ платформе могу анализирати и претворити у увиде који се могу применити. Актуатори контролишу процесе који се одвијају у посматраном окружењу. Они мењају физичко окружење у коме се подаци генеришу.
2. Управљање рубним подацима и почетна обрада
Без{0}}квалитета, огромне количине података, софистицирана аналитика и вештачка интелигенција не могу да остваре свој пуни потенцијал. Обрада података је могућа чак и на нивоу сензора.
У том смислу, рачунарство на ивици пружа најбржи одговор, пошто се подаци унапред-обрађују на ивици мреже, на самом сензору. Овде се могу анализирати дигитални и агрегирани подаци. Када се прикупе релевантни увиди, могуће је прећи на следећу фазу уместо слања свих прикупљених информација. Ова додатна обрада смањује количину података послатих у центар података или облак.
3. Облак за напредну обраду
Едге уређаји су ограничени у својим могућностима препроцесирања. Иако је предност приведена што је могуће ближе ограничавању потрошње локалне рачунарске снаге, корисници ће морати да искористе облак за дубљу и темељнију обраду.
И у том тренутку, мора се донети избор да ли ће се дати приоритет агилности и непосредности рубних уређаја или напредним увидима у рачунарство у облаку. Решења заснована на клауду{1}} могу обавити велику количину обраде. Овде се подаци из различитих извора могу агрегирати и пружити увиде који нису доступни на ивици.
У контексту индустријске ИоТ архитектуре, облак ће имати.
чворишта:Поред телеметрије и контроле уређаја, обезбеђује сигурне везе са теренским системима. Ако је потребно, чвориште може да обезбеди даљинско повезивање са локалним системима на више локација. Одржава све комуникационе елементе као што су управљање везом, безбедни комуникациони канали и аутентификација и ауторизација уређаја.
Складиштење:Користи се за чување информација пре и после обраде.
аналитика:Доприноси обради и анализи података.
Кориснички интерфејс:Пружа визуализацију резултата анализе достављених крајњем кориснику, обично преко интерфејса веб претраживача, али и путем е-поште, СМС-а и телефонских упозорења.
4. Интернет Гатеваи
Овде се подаци сензора прикупљају и претварају у дигиталне канале за даљу обраду на интернет пролазу. Након добијања агрегираних и дигитализованих података, гатеваи их преноси преко Интернета како би се могли даље обрадити пре него што буду отпремљени у облак. Гатеваи остаје део система за прикупљање података на ивици. Налази се у близини актуатора и сензора и врши почетну обраду података на ивици.
Гатеваи-и се могу применити или као хардвер или софтвер.
хардвер:Хардверски мрежни пролази су аутономни уређаји. Обезбеђује жичане (аналогне и дигиталне) и бежичне засноване интерфејсе за повезивање сензора у низводном току. Интернет конекција је такође обезбеђена, било локално или путем стандардне везе до рутера.
софтвер:На рачунару се може инсталирати софтверски мрежни пролаз уместо повезивања на хардверски мрежни пролаз. Софтвер ради у позадини или у првом плану и обезбеђује узводне и низводне комуникационе везе као хардверске улазне тачке, при чему рачунар обезбеђује физички интерфејс. Софтверски-базирани мрежни пролаз омогућава приступ подешавањима сензора вида и презентацији података сензора преко корисничког интерфејса.
5. Протоколи за повезивање
Пренос података кроз индустријске ИоТ системе захтева протоколе. Ови протоколи би идеално требало да буду индустријски{1}}стандардни, добро-дефинисани и безбедни. Спецификација протокола може да садржи физичке карактеристике везе и ожичења, процедуру за успостављање комуникационог канала и формат података који се шаљу преко тог канала.
Неки уобичајени протоколи који се користе у индустријским ИоТ архитектурама укључују.
Адванцед Мессаге Куеуинг Протоцол (АМКП):Ово је протокол за размену порука-вођени, двосмерни, мултиплексирани, компактни{2}}кодирани подаци. За разлику од ХТТП-а, АМКП је направљен за ИИоТ-усмерено повезивање са облаком.
МК телеметријски транспорт (МКТТ):Ово је компактни клијент{0}}серверски протокол за размену порука. МКТТ фаворизује ИИоТ уређаје због кратке величине оквира поруке и минималног простора кода.
Протокол ограничене апликације (ЦоАП):Ово је протокол оријентисан на датаграм који се може применити преко транспортног слоја укључујући кориснички протокол за датаграм (УДП). ЦоАП је компримована верзија ХТТП-а развијена за потребе ИИоТ-а.
6. Индустријске ИоТ платформе
Индустријски ИоТ системи сада могу да координирају, надгледају и контролишу операције у целом ланцу вредности. Ове платформе контролишу податке уређаја и управљају задацима аналитике, визуелизације података и вештачке интелигенције (АИ) за ивичне уређаје и, у неким случајевима, сензоре директно у облак и назад.
Индустријска Интернет референтна архитектура (ИИРА) може се користити као референца за развој сложених система у индустријском ИоТ простору. Генерално, ИИРА-ин оквир заговара да организације дизајнирају оквире користећи системски приступ који укључује повратне информације и понављање. Поред тога, препоручује се прилагођавање индустријског ИоТ дизајна за специфичне пословне секторе, као што су енергетика, здравство, транспорт и употреба владе.
Предности индустријског интернета ствари
Индустријски ИоТ нуди следеће предности.
1.Повећана ефикасност
Највећа предност индустријског интернета ствари је његова способност да помогне компанијама да аутоматизују и на тај начин максимизирају оперативну ефикасност. Додатно, физички уређаји се могу повезати са софтверским решењима преко сензора који континуирано прате перформансе. Ово омогућава организацијама да боље разумеју оперативну ефикасност одређених уређаја и читавих флота. Поред тога, индустријски ИоТ омогућава-доношење одлука на основу података{4}}и даљинско праћење свих производних процеса.
2. Повећати производњу
Повећањем употребе уређаја, организације са ИоТ производним процесима могу повећати своју продуктивност. Као што је раније поменуто, умрежени уређаји пружају континуирани ток података који могу пружити увид у рад опреме. Ово може побољшати укупну ефикасност опреме и максимизирати перформансе машине током времена рада. Поред тога, употреба индустријских ИоТ уређаја побољшава коришћење људског капитала. Паметни уређаји могу да се користе за обављање лоших, понављајућих и опасних активности, чиме се запослени ослобађају за друге, више стратешки{4}}задатке везане за производњу.
3. Смањење грешака
Употреба индустријског интернета ствари приморава компаније да аутоматизују своје производне операције. Елиминисање људског фактора из индустријских операција елиминише неефикасност која узрокује да неисправни производи изађу са монтажне траке. Са мање недостатака у квалитету, профитабилност компаније се побољшава због повећаног задовољства купаца и препознатљивости бренда.
4. Захтеви за предиктивно одржавање
Предиктивно одржавање је стратегија за избегавање кварова средстава анализом производних података да би се уочили обрасци и предвидели предстојећи проблеми.
Интеграција индустријских ИоТ сензора у индустријску опрему омогућава обавештења управљања заснована на-условима. Ови сензори бележе температуру, влажност и друге варијабле околине у радном простору, као и састав материјала и начин на који фактори транспорта имају или би могли да утичу на транспорт. Сви ови подаци су корисни за предиктивно одржавање. Као резултат тога, кварови средстава се могу избећи, трошкови смањени, а време застоја машине сведено на минимум.
5. Обезбедити безбедност радника
Паметна производња омогућава већу безбедност, са свим индустријским ИоТ сензорима који сарађују како би надгледали безбедност запослених и на радном месту. Интегрисани сигурносни систем штити радно место, производну линију и особље. У случају инцидента, цео објекат може бити обавештен, активности могу бити заустављене, а виши менаџмент може посредовати у решавању проблема. Инцидент такође може да генерише корисне информације које се могу користити да би се избегло понављање у будућности.
6. Уштеде трошкова енергије
Индустријске операције су главни извор глобалног снабдевања електричном енергијом, што је штетно по одрживост и укупни резултат. Континуирано праћење система помоћу сензора и малих уређаја може открити неефикасност која доводи до отпада. Ово укључује не само опрему за надзор, већ и интегрисане операције као што су регулисање температуре, употребе воде, влажности и осветљења опреме. Поред тога, са напретком у ИоТ технологији, сензори троше мање енергије, што је свакако благодат.
7. Побољшајте услуге на терену и корисничко искуство
Индустријски ИоТ може помоћи у побољшању пружања услуга на терену. Одређују га аспекти као што су време, контекст и учешће техничара у одређеној операцији услуге. Индустријски интернет ствари такође омогућава видљивост-података у реалном времену. То значи да ће произвођачи оригиналне опреме (ОЕМ-ови), крајњи потрошачи и све друге заинтересоване стране бити свесни ризика и потешкоћа које се јављају, што ће резултирати позитивним искуством.
Примери индустријског интернета ствари
Од малопродаје до производње, најзначајније индустрије и предузећа су на неки начин користили индустријски ИоТ. Ево неких значајних примера индустријског интернета ствари са позитивним пословним исходима:
1. ПепсиЦо користи индустријски ИоТ за праћење имовине
Уграђене индустријске ИоТ компоненте у транспорту, флоти и амбалажи могу помоћи у праћењу залиха од почетка до краја. Такође би требало да одржава равнотежу између понуде и потражње праћењем нивоа залиха. пепсиЦо је пример компаније која користи овај случај употребе индустријског интернета ствари. Користи бројне технологије за прилагођавање потражњи тржишта, управљање видљивошћу система залиха и аутоматско прилагођавање правила допуне.
2. БМВ користи индустријски ИоТ за креирање дигиталних близанаца својих производа.
Дигитални близанац је индустријска ИоТ апликација у којој се комплексна колекција сензора користи за изградњу тачне симулације производа или производног окружења до последњег детаља и физичке карактеристике.БМВ користи индустријски ИоТ, вештачку интелигенцију (АИ) и импресивне технологије за изградњу дигиталне реплике целог процеса производње у фабрици. Ово омогућава организацијама да развијају, процењују и оптимизују производе у стварном-светском окружењу без повезаних трошкова или ризика.
3. Ларсен & Тоубро (Л&Т) користи индустријски ИоТ за даљинско праћење и уштеду трошкова
Енергетски и комунални сектори користе велике оперативне инфраструктуре, понекад у опасним условима неприкладним за ручни рад. У овим ситуацијама, индустријски ИоТ уређаји могу прикупљати и преносити критичне оперативне податке без присуства људског оператера. На пример, Л&Т поставља даљински надгледану станицу зеленог водоника у Гуџарату, Индија. Користећи индустријски ИоТ, Л&Т може смањити оперативне и енергетске трошкове и стећи релевантне увиде у функционисање енергетског постројења.
4. Ирска дестилерија користи индустријски ИоТ за праћење животне средине
Индустрија хране и пића се у великој мери ослања на способност производње и складиштења производа у идеалним условима животне средине. Индустријски ИоТ системи могу да прате промене у животној средини и да упозоре руководиоце спратова на деградацију производа пре него што дође до тога. Дестилерије које производе алкохолна пића су идеалан пример индустријског интернета ствари јер раде у осетљивим условима животне средине. Добављач дестилерије Фрилли је недавно применио индустријску ИоТ технологију за ирски бренд пића како би обезбедио аутоматизацију, ефикасност и хармонизацију процеса.
5. Аирбус користи Босцх индустријску иот платформу за стварање паметних фабрика
Ербас настоји да елиминише кварове интегришући индустријске ИоТ сензоре у машине и опрему у производном поду и обезбеђујући запосленима уређаје који се могу носити као што су индустријске паметне наочаре. Грешка у процесу би могла да кошта организацију милионе долара за исправљање. Ербас користи дигиталну интелигенцију за оптимизацију операција и повећање продуктивности након партнерства са Босцхом за покретање фабрике будућности.
Данас је индустријски ИоТ основни производ за велика предузећа и једна од кључних понуда великих провајдера у облаку као што су Мицрософт и Амазон Веб Сервицес (АВС). Индустријски ИоТ проширује напредну анализу података и могућности облака на индустријске апликације као што су одржавање опреме, рад постројења, управљање ланцем снабдевања и безбедност особља. Подаци са индустријских ИоТ платформи могу чак да помогну у симулацији и тестирању производа у дигиталним окружењима, неприметно интегришући дигиталне и физичке системе за експоненцијално побољшање индустријских резултата.