Магазин
Интернет вещей (IoT) охватывает множество сфер современной жизни. Теперь IoT распространился и на промышленность, отсюда и более распространённый термин «промышленный Интернет вещей» (IIoT). Но в чём же именно разница между технологиями IoT и IIoT? Обе технологии считаются важнейшими для широкого спектра приложений на рынке IoT. Учитывая, что количество подключенных умных устройств с каждым годом стремительно растёт, крайне важно учитывать факторы, влияющие на внедрение IoT и IIoT. В этой статье мы сравним и сопоставим IoT и IIoT, чтобы понять, когда и почему предприятиям стоит задуматься об их внедрении.
Введение в IIoT и IoT
Ожидается, что рынок Интернета вещей достигнет 805.7 млрд долларов в 2023 году и превысит $ 1 триллиона от 2026По данным IDC, лидирующие позиции по объему инвестиций в Интернет вещей займут дискретное и непрерывное производство, на долю которых в прогнозируемый период придется более трети мировых расходов.
Общая основа IoT и IIoT
Прежде чем углубляться в определения IoT и IIoT, важно отметить их общую основу. Оба подхода, поскольку IIoT является его подвидом, используют общие технологии, такие как датчики, облачные платформы, возможности подключения и аналитика. Это сходство распространяется на области применения и соблюдение стандартов и нормативных требований. Универсальная технологическая основа для приложений IoT, как потребительских, так и промышленных, включает шесть областей:
- Аппаратное обеспечение устройства
- Программное обеспечение устройства
- Связь
- Облачная платформа
- Облачные данные
- Облачное приложение
Что такое IoT
Интернет вещей (IoT) — это децентрализованная сеть подключенных к Интернету интеллектуальных устройств, которые могут собирать и обмениваться данными через встроенные датчики и средства связи. Интернет вещей позволяет осуществлять удаленный мониторинг, доступ и управление устройствами и электронными устройствами, с которыми мы взаимодействуем ежедневно (термостатами, транспортными средствами и т.д.). Основные компоненты, обеспечивающие такую интеллектуальную связь, включают:
Встроенные датчики: собирают важные данные, такие как геолокация, температура, движение и многое другое.
Модули подключения: позволяют передавать данные с устройства на облачные серверы через Wi-Fi, сотовую связь 4G/5G, Bluetooth и другие сети.
Центр обработки данных: облачный сервер, который собирает и обрабатывает входящие данные с датчиков/устройств.
Пользовательский интерфейс: мобильные или веб-панели управления, обеспечивающие аналитику и удаленное управление экосистемой Интернета вещей.
Что такое Интернет вещей
IIoT расшифровывается как «промышленный Интернет вещей» (Industrial Internet of Things) и относится к технологиям Интернета вещей, применяемым непосредственно в промышленных средах, таких как заводы, энергетические станции, полевые объекты и т.д. Внедряя передовые системы автоматизации и сбора данных с помощью IIoT, промышленные компании повышают эффективность, контроль и анализ своей деятельности. В отличие от потребительских примеров Интернета вещей, таких как умные дома, IIoT фокусируется на:
- Подключенные промышленные устройства, такие как интеллектуальные датчики на машинах.
- Оптимизация сложных операций, таких как производство и цепочки поставок.
- Внедрение важнейших новых технологий, таких как предиктивное обслуживание.
Основные компоненты, обеспечивающие подключение и обмен данными в архитектуре IIoT, включают в себя:
Промышленные датчики
Проводное/беспроводное подключение
Центральные серверные концентраторы
Промышленные сетевые протоколы
Программное обеспечение для управления автопарком/активами
Различия между потребительским IoT и промышленным IIoT
Хотя IoT и IIoT имеют сходства в подключении устройств и использовании данных, между этими технологиями есть и явные различия:
- Ориентация на рынок
Интернет вещей (IoT) охватывает различные секторы. Технология IoT в основном используется потребителями и экспертами в сфере бизнес-IoT, такими как предприятия, здравоохранение и государственный сектор. Поскольку IoT применяется в различных отраслях, он, как правило, концентрируется на универсальных приложениях. С другой стороны, технология IIoT ориентирована на более узкий рынок, поскольку эксперты применяют её только в промышленности. Технология IIoT в основном используется на электростанциях, нефте- и газоперерабатывающих заводах и производственных предприятиях.
- Конечные устройства
Интернет вещей (IoT) и IIoT обычно используют разные устройства, поскольку у них разные цели и задачи. Промышленные устройства IoT предназначены для предоставления пользователям данных об оборудовании, при этом они не работают автономно, а интегрируются с существующим оборудованием. В свою очередь, устройства IoT обычно используются в повседневной жизни и могут использоваться независимо. К ним относятся смартфоны, умные часы, умные термостаты и умные помощники. Существуют и другие устройства IoT, например, умные датчики, которые используются для разработки инфраструктур.
- Риск неудачи
Риск выхода из строя устройств Интернета вещей относительно невелик, поскольку эти устройства применяются лишь в небольших масштабах. Как правило, устройства Интернета вещей не используются в восстановительных работах, выход из строя которых может представлять угрозу. С другой стороны, отказ устройств и технологий Интернета вещей представляет большую опасность. Технология IIoT связана с системой, поэтому выход из строя одного тяжёлого оборудования может представлять угрозу для жизни.
- Требования к окружающей среде
Устройства Интернета вещей обычно работают в повседневных условиях. Они рассчитаны на работу в условиях стандартных температур и других экологических нагрузок. Устройства IIoT более долговечны и надёжны, поскольку используются преимущественно в более суровых условиях, таких как заводы, электростанции и нефтеперерабатывающие заводы. Поэтому производители устройств IIoT обычно разрабатывают свои устройства, способные выдерживать экстремальные температуры, влажность и радиопомехи, чтобы гарантировать надёжность результатов.
- Безопасность операций
При работе с большинством систем Интернета вещей безопасность эксплуатации никогда не вызывает опасений, поскольку эти системы обычно не работают с промышленными процессами. В случае принятия неверного решения не возникает серьёзных инцидентов безопасности, которые могли бы возникнуть по какой-либо причине, например, из-за ошибочных действий или кибератаки.
При работе с системами IIoT ситуация совершенно меняется. IIoT — важнейший компонент контура управления. Неправильное действие в процессе управления может привести к нестабильной и небезопасной работе сети. Поэтому крайне важно наличие в системе ПЛК, датчиков, а также коммуникационного протокола или процесса. Одна неосторожная ошибка может быстро привести к гибели людей.
- Надежность эксплуатации
Надёжность работы крайне важна, поскольку решения людей полностью зависят от результата процесса Интернета вещей. Система Интернета вещей способна выявлять и обнаруживать преднамеренные или неправомерные действия со стороны уполномоченного лица. В зависимости от конкретного применения, сеть Интернета вещей должна быть оснащена исключительными мерами для обнаружения любых манипуляций и предотвращения кибератак, которые могут привести к негативным последствиям.
В IIoT это ограничение существенно, поскольку система является компонентом архитектуры АСУ ТП. Надёжность, в свою очередь, является частью триады «Безопасность, Надёжность и Производительность» (SRP). Как и в IoT, системы IIoT также могут распознавать преднамеренные или неправомерные действия уполномоченного лица.
- Средства коммуникации
Архитектура экосистемы Интернета вещей должна соответствовать используемым средствам связи и протоколам. Поскольку операции ориентированы на потребителя, система, скорее всего, должна включать Bluetooth, Wi-Fi и сотовые сети. Кроме того, она использует стандартные IT-протоколы. Комплексная сеть Интернета вещей использует все эти средства связи, требуя индивидуальной киберзащиты.
Будучи частью архитектуры ICS, сеть IIoT обеспечивает беспроводные и проводные соединения между сервером ICS, датчиком и ПЛК. По этому каналу связи информация передаётся провайдеру сети IIoT, где можно легко проверить наличие протоколов, ориентированных на ICS. Необходимо проверить задержку сети в экосистемах IIoT, чтобы получить обратную связь в короткие сроки.
- Кибер-обороны
Поскольку экосистемы Интернета вещей (IoT) работают с потребительскими конечными устройствами, установленными в магазинах, домах, офисах, на автобусных станциях и т. д., киберзащита становится фундаментальной проблемой. Эти IoT-устройства повышают их пригодность для использования в общественных местах; однако эта технология имеет ограничения по стоимости, которые не позволяют внедрять меры киберзащиты. Это также всегда важно;
а) Развернуть усовершенствованную киберзащиту для системы, которая подключается к этим устройствам
б) При необходимости обязательно обновите средства проверки, такие как имя пользователя и пароль устройства.
c) Проводите постоянное сканирование ваших систем для обнаружения любых посторонних или неавторизованных устройств.
Тем не менее, с IIoT ситуация совершенно иная. Киберриск здесь выше, хотя инвестиционные ресурсы для модернизации и обновления легко получить. Более того, в дополнение к лучшим практикам работы с сетями IoT, перечисленным выше, важно также предусмотреть дополнительные меры для вашей экосистемы IIoT.
а) Проведите анализ восприимчивости и модернизацию для улучшения физической безопасности ваших устройств.
б) Используйте систему обнаружения вторжений (IDS) для обнаружения любых аномальных состояний
в) Добавьте любые другие специальные меры проверки, удобные для вашей экосистемы IIoT.
Примеры приложений Интернета вещей
Вот некоторые из наиболее распространенных примеров того, как технологии Интернета вещей преобразуют потребительские продукты и опыт:
Подключенные устройства позволяют домовладельцам удаленно контролировать потребление энергии, управлять освещением/бытовыми приборами, получать оповещения и автоматизировать домашние действия.
Предметы одежды
Подключенные к Интернету фитнес-трекеры, умные часы, медицинские мониторы и многое другое формируют рынок носимых устройств.
Умные города
Технологии Интернета вещей лежат в основе инфраструктуры умного города. Датчики могут отслеживать загруженность дорог, оповещать власти о необходимости ремонта дорог или отправлять пассажирам, ожидающим в пути, информацию о расписании общественного транспорта в режиме реального времени.
Умные Здания
Интернет вещей позволяет городам повысить производительность и эффективность работы общественных зданий. Интеллектуальные технологии могут использоваться в городах для сбора информации из различных систем внутри здания, таких как освещение, лифты и кондиционирование воздуха.
Умные утилиты
Датчики интегрируются в инфраструктуру умных городов для повышения производительности, расширения программ технического обслуживания, обеспечения удалённого управления и достижения других преимуществ. Датчики можно устанавливать в уличном освещении, на дорогах, в системах водоснабжения, транспортных сетях и т. д.
Подключенные транспортные средства
Автопроизводители тоже осваивают Интернет вещей! Современные автомобили собирают телематические данные для передачи информации о дорожной обстановке поблизости. Потребители также используют Интернет вещей для отслеживания водителей, экономии топлива и автоматизации обновления информации о техобслуживании.
Примеры приложений IIoT
Между тем, в промышленной среде IIoT оказывает не менее преобразующее воздействие, оптимизируя сложные операции, увеличивая время безотказной работы и предотвращая сбои оборудования. Распространенные примеры использования IIoT на заводах и предприятиях включают:
Подключенная робототехника и сборочные линии
Заводы связывают роботов, конвейеры и компоненты сборочных линий для сбора производственных показателей. Полученные данные повышают эффективность производства, контроль качества продукции и скорость итераций проектирования.
Предиктивное обслуживание
Датчики IIoT не реагируют на поломки оборудования, а обнаруживают ранние признаки износа. Это позволяет производителям планировать предиктивное обслуживание, экономя примерно 12–18% по сравнению с плановым.
Цепочка поставок / логистика
Устройства отслеживания на базе IIoT позволяют предприятиям контролировать температуру при транспортировке продукции, охлаждение прицепа, местоположение и многое другое. Это обеспечивает своевременную обработку и соблюдение правил безопасности на всех этапах от завода до конечного потребителя.
Энергопитание
В офисах или производственных помещениях подключенные к IIoT системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, датчики освещения и другие системы зданий сокращают потери электроэнергии, достигая целевого показателя снижения потребления энергии на 10–15 %.
Преимущества использования IoT и IIoT
Внедрение IoT или IIoT обеспечивает количественные технологические преимущества, а также более сложные для измерения выгоды, связанные с взаимодействием с клиентами и сотрудниками, устойчивым развитием и будущей конкурентоспособностью.
Для потребительского Интернета вещей преимущества включают:
– Удобство: элементы управления, которые автоматизируют нашу среду и повседневные задачи или вызывают услуги/контент по запросу.
– Мониторинг безопасности: оповещения о безопасности дома в режиме реального времени и контроль доступа для вашего спокойствия.
– Отслеживание здоровья и благополучия: носимые устройства Интернета вещей обеспечивают мониторинг жизненно важных показателей и помогают людям ставить и достигать целей в области фитнеса.
Преимущества промышленного IIoT для операционной деятельности и финансового результата включают:
– Экономия времени и средств: оптимизированные процессы означают более быстрые производственные циклы и меньше отходов.
– Минимизация простоев оборудования: анализ данных позволяет проводить профилактическое обслуживание и практически свести к нулю потери производительности.
– Повышение безопасности на рабочем месте: носимые устройства, отслеживающие биометрические данные сотрудников, а также оповещающие об аномалиях окружающей среды.
– Устойчивость: снижение потребления энергии и отходов материалов.
Почему IIoT является основой трансформации Индустрии 4.0
IIoT выступает в качестве ключевой технологии, обеспечивающей цифровизацию производства в рамках Индустрии 4.0. Обеспечивая взаимодействие оборудования и обмен данными, IIoT расширяет возможности информационно-управляемого и гиперсвязанного производства.
Дополнительные технологии Индустрии 4.0, такие как аналитика больших промышленных данных, искусственный интеллект, моделирование цифровых двойников и облачные промышленные программные платформы, напрямую интегрируются с датчиками и инфраструктурой IIoT. В совокупности эти инновации открывают совершенно новые возможности, такие как:
– Децентрализованные производственные решения: оборудование IIoT самостоятельно модернизируется на основе эксплуатационных данных вместо централизованного управления.
– Интеллектуальная адаптация цепочки поставок: уровни запасов автоматически изменяются на основе данных о заказах в режиме реального времени.
– Быстрые итерации проектирования: имитационные испытания цифровых двойников новых продуктов заменяют физические прототипы и пробные запуски.
Исследование McKinsey по Индустрии 4.0 показывает, что производственные компании наращивают внедрение IIoT для повышения эффективности, ожидая 15-30% Повышение производительности труда и сокращение простоев оборудования на 30–50%. Но оптимизация затрат — это лишь часть истории: промышленный интернет вещей также открывает доступ к революционным инновациям, позволяющим лучше обслуживать клиентов и стратегически менять стратегию.
Аппаратные решения IoT и IIoT от MOKOSmart
Компания MOKOSmart, которой доверяют более 7,132 клиентов по всему миру, предлагает универсальную линейку оборудования для Интернета вещей, идеально подходящего для различных задач. Наш портфель продуктов включает: IoT датчики, трекеры, модули подключения, шлюзы и умные розетки.
Датчики MOKOSmart отслеживают важные параметры окружающей среды, такие как температура, влажность, утечки воды и движение. Варианты подключения: Wi-Fi, Bluetooth, сотовая связь и LoRa, обеспечивающие надежную передачу данных.
Независимо от того, являетесь ли вы инженером, исследующим решения Интернета вещей, или менеджером по программному обеспечению, которому требуются конечные устройства Интернета вещей, MOKOSmart предлагает проверенное оборудование Интернета вещей, разработанное для различных задач. Узнайте больше о внедрении решений Интернета вещей уже сегодня.
