Industrial Internet of Things (IIoT) là gì? Ứng dụng của IIoT trong sản xuất công nghiệp? – Giải pháp tự động hóa IoT

Internet công nghiệp của vạn vật ( IIoT ) đề cập đến những cảm ứng, dụng cụ và những thiết bị khác được liên kết với nhau với những ứng dụng công nghiệp của máy tính, gồm có sản xuất và quản trị nguồn năng lượng. Kết nối này được cho phép tích lũy, trao đổi và nghiên cứu và phân tích tài liệu, có năng lực tạo điều kiện kèm theo cải tổ hiệu suất và hiệu suất cao cũng như những quyền lợi kinh tế tài chính khác. IIoT là một sự tăng trưởng của mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh phân tán ( DCS ) được cho phép mức độ tự động hóa cao hơn bằng cách sử dụng điện toán đám mây để tinh chỉnh và điều khiển và tối ưu hóa những tinh chỉnh và điều khiển tiến trình .
IIoT được kích hoạt bởi những công nghệ tiên tiến như bảo mật an ninh mạng, điện toán đám mây, edge computing, công nghệ tiên tiến di động, M2M, in ấn 3D, robot tiên tiến và phát triển, big data, Internet của sự vật, công nghệ tiên tiến RFID, và máy tính nhận thức .
Năm thứ quan trọng nhất được miêu tả dưới đây :

  • Hệ thống vật lý không gian mạng (CPS): là nền tảng công nghệ cơ bản cho IoT và IIoT. Do đó nó là công cụ hỗ trợ chính để kết nối các máy vật lý đã bị ngắt kết nối trước đó. CPS tích hợp tính năng động của quy trình vật lý với các phần mềm và truyền thông, cung cấp các khái niệm trừu tượng và mô hình hóa, thiết kế và phân tích.
  • Điện toán đám mây: với điện toán đám mây, các dịch vụ và tài nguyên CNTT có thể được tải lên và truy xuất từ Internet thay vì kết nối trực tiếp với máy chủ. Các tệp có thể được lưu trên các hệ thống lưu trữ dựa trên đám mây thay vì trên các thiết bị lưu trữ cục bộ.
  • Edge computing: một mô hình điện toán phân tán giúp lưu trữ dữ liệu máy tính gần hơn với vị trí cần thiết. Trái ngược với điện toán đám mây, điện toán cạnh đề cập đến xử lý dữ liệu phi tập trung ở rìa mạng. Internet công nghiệp đòi hỏi nhiều hơn một kiến trúc edge + đám mây chứ không phải tập trung hoàn toàn trên điện toán đám mây; để chuyển đổi năng suất, sản phẩm và dịch vụ trong thế giới công nghiệp.
  • Big data: phân tích dữ liệu lớn là quá trình kiểm tra các tập dữ liệu lớn và đa dạng hoặc dữ liệu lớn.
  • Trí tuệ nhân tạo và machine learning: trí tuệ nhân tạo (AI) là một lĩnh vực trong khoa học máy tính, trong đó máy móc thông minh được tạo ra hoạt động và phản ứng như con người. Machine learning là một phần cốt lõi của AI, cho phép phần mềm dự đoán chính xác hơn kết quả mà không được lập trình rõ ràng.

Lịch sử hình thành nên khái niệm IIoT ?

Khái niệm IIoT bắt đầu hình thành với việc phát minh ra bộ điều khiển logic khả trình (PLC) của Dick Morley vào năm 1986 được General Motors sử dụng trong bộ phận sản xuất hộp số tự động của họ. Những PLC này cho phép kiểm soát tốt các yếu tố riêng lẻ trong chuỗi sản xuất. Năm 1975, Honeywell và Yokogawa lần lượt giới thiệu các DSC đầu tiên trên thế giới, hệ thống TDC 2000 và hệ thống CENTUM. Các DSC là bước tiếp theo trong việc cho phép kiểm soát quy trình linh hoạt trong toàn bộ nhà máy, với lợi ích bổ sung của các dự phòng bằng cách phân phối kiểm soát trên toàn bộ hệ thống, loại bỏ một điểm thất bại duy nhất trong phòng điều khiển trung tâm.

Với sự sinh ra của Ethernet vào năm 1980, mọi người khởi đầu tò mò khái niệm về một mạng lưới những thiết bị mưu trí từ đầu năm 1982, khi một máy Coke được sửa đổi tại Đại học Carnegie Mellon trở thành thiết bị liên kết Internet tiên phong, hoàn toàn có thể báo cáo giải trình hàng tồn dư của nó và Dự kiến đồ uống mới được nạp có lạnh không. Ngay từ đầu năm 1994 những ứng dụng công nghiệp lớn hơn đã được tưởng tượng, khi Reza Raji diễn đạt khái niệm này trong IEEE Spectrum là những gói tài liệu nhỏ đến một tập hợp những nút lớn, để tích hợp và tự động hóa mọi thứ từ những thiết bị gia dụng cho hàng loạt những nhà máy sản xuất .

Khái niệm IIoT– Internet công nghiệp của vạn vật lần đầu tiên trở nên phổ biến vào năm 1999 thông qua trung tâm Auto- ID tại MIT và các ấn phẩm phân tích thị trường liên quan. Nhận dạng tần suất vô tuyến (RFID) được Kevin Ashton (một trong những người sáng lập Trung tâm Auto- ID tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), nơi tạo ra một hệ thống tiêu chuẩn toàn cầu cho RFID và các cảm biến khác) xem là điều kiện tiên quyết cho Internet của vạn vật vào thời điểm đó. Nếu tất cả các đối tượng và con người trong cuộc sống hàng ngày được trang bị định danh, máy tính có thể quản lý và kiểm kê chúng. Bên cạnh việc sử dụng FRID, việc gắn thẻ mọi thứ có thể đạt được thông qua các công nghệ như giao tiếp trường dẫn, mã vạch, mã QR và hình mờ kỹ thuật số.

Quan niệm hiện tại về IIoT phát sinh sau khi công nghệ tiên tiến đám mây Open vào năm 2002, được cho phép tàng trữ tài liệu để kiểm tra những xu thế lịch sử vẻ vang và tăng trưởng giao thức kiến trúc hợp nhất OPC năm 2006 được cho phép liên lạc từ xa, bảo đảm an toàn giữa những thiết bị, những chương trình và nguồn tài liệu mà không cần sự can thiệp của con người hoặc giao diện .

Lợi ích của IIoT là gì ?

  • Cải thiện đáng kể khả năng kết nối, hiệu quả, tầm ảnh hưởng, tiết kiệm thời gian, chi phí cho các tổ chức.
  • Cắt giảm chi phí nhờ vào các khoản bảo trì có thể xã định trước, mức độ an toàn cao và nhiều tiêu chí hiệu quả về vận hành khác.
  • Mạng lưới các thiết bị thông minh của IIoT cho phép các tổ chức truy cập nguồn dữ liệu khổng lồ, kết nội mọi người, dữ liệu, quy trình từ các nhà máy tới người quản lý.
  • Giúp cho những người đứng đầu doanh nghiệp có được cái nhìn chính xác và đầy đủ về công việc của cả công ty và đưa ra quyết định chính xác hơn.

Thách thức mà IIoT phải đối mặt

Sự tương kết và bảo mật thông tin có lẽ rằng là 2 thử thách lớn nhất khi tiến hành IIoT. Nhà báo chuyên về công nghệ tiên tiến Margaret Rouse cho biết “ mối quan ngại lớn nhất xung quanh IIoT là tính tương kết giữa những thiết bị và máy móc sử dụng giao thức và kiến trúc khác nhau ” .
Các công ty cần bảo vệ bảo đảm an toàn cho tài liệu của mình. Việc sử dụng nhiều cảm ứng và những thiết bị liên kết mạng mưu trí khác dẫn đến ngày càng nhiều lỗ hổng bảo mật thông tin. Cũng cho nên vì thế mà MQTT càng thông dụng hơn bởi đây là giao thức rất bảo đảm an toàn .

Tương lai của IIoT

IIoT được cho là một trong những xu thế của những ngành công nghiệp thời điểm ngày hôm nay trong tương lai. Các ngành công nghiệp đều cố gắng nỗ lực hiện đại hóa mạng lưới hệ thống, trang thiết bị để phân phối nhu yếu mới, theo kịp thị trường với vận tốc ngày càng nhanh, đón đầu những công nghệ tiên tiến mới .
Các doanh nghiệp đã tiến hành IIoT có được cải tổ đáng kể về sự bảo đảm an toàn, hiệu suất cao, doanh thu và kỳ vọng xu thế ngày sẽ ngày càng được nhiều doanh nghiệp tiến hành .

Thuật ngữ về khái niệm IIoT thường gặp trong các ngành công nghiệp sản xuất. Internet công nghiệp của vạn vật sẽ cho phép tạo ra các mô hình kinh doanh mới bằng cách cải thiện năng suất, khai thác phân tích để đổi mới và chuyển đổi lực lượng lao động. Tiềm năng tăng trưởng bằng cách triển khai IIoT được dự đoán sẽ tạo ra 15 nghìn tỷ đô la cho GDP toàn cầu vào năm 2030.

Ứng dụng của IIoT trong sản xuất công nghiệp ?

Ngành công nghiệp xe hơi

Sử dụng IIoT trong sản xuất xe hơi ý niệm số hóa tổng thể những yếu tố sản xuất. Phần mềm, máy móc và con người được liên kết với nhau, được cho phép những nhà sản xuất và đơn vị sản xuất nhanh gọn cung ứng với những tiêu chuẩn biến hóa. IIoT được cho phép sản xuất hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí ngân sách bằng cách chuyển tài liệu từ người mua sang mạng lưới hệ thống của công ty và sau đó đến những bộ phận riêng không liên quan gì đến nhau của quy trình tiến độ sản xuất. Phần lớn những công ty sản xuất xe hơi có xí nghiệp sản xuất sản xuất ở những vương quốc khác nhau, nơi sản xuất những bộ phận khác nhau của cùng một chiếc xe. IIoT hoàn toàn có thể liên kết những xí nghiệp sản xuất sản xuất này với nhau, tạo năng lực chuyển dời trong những cơ sở. Dữ liệu lớn hoàn toàn có thể được theo dõi trực quan được cho phép những công ty phản ứng nhanh hơn với những dịch chuyển trong sản xuất và nhu yếu .

Ngành dầu khí

Với sự tương hỗ của IIoT, một lượng lớn tài liệu thô hoàn toàn có thể được tàng trữ và gửi bởi những thiết bị khoan và trạm điều tra và nghiên cứu để tàng trữ và nghiên cứu và phân tích đám mây. Với công nghệ tiên tiến IIoT, ngành dầu khí có năng lực liên kết máy móc, thiết bị, cảm ứng và con người trải qua liên kết, hoàn toàn có thể giúp những công ty xử lý tốt hơn những dịch chuyển về nhu yếu và Ngân sách chi tiêu, xử lý yếu tố bảo mật an ninh mạng và giảm thiểu ảnh hưởng tác động môi trường tự nhiên .
Trên toàn chuỗi đáp ứng, IIoT hoàn toàn có thể cải tổ quá trình bảo dưỡng, bảo đảm an toàn chung và liên kết. Máy bay không người lái hoàn toàn có thể được sử dụng để phát hiện rò rỉ dầu khí hoàn toàn có thể ở quy trình tiến độ đầu và tại những khu vực khó tiếp cận ( ví dụ ngoài khơi ). Chúng cũng hoàn toàn có thể được sử dụng để xác lập những điểm yếu trong những mạng lưới đường ống phức tạp với những mạng lưới hệ thống hình ảnh nhiệt tích hợp. Tăng liên kết ( tích hợp tài liệu và tiếp thị quảng cáo ) hoàn toàn có thể giúp những công ty kiểm soát và điều chỉnh mức sản xuất dựa trên tài liệu thời hạn thực của hàng tồn dư, tàng trữ, vận tốc phân phối và nhu yếu dự báo. Ví dụ, báo cáo giải trình Deloitte công bố rằng bằng cách tiến hành giải pháp IIoT tích hợp tài liệu từ nhiều nguồn bên trong và bên ngoài ( như mạng lưới hệ thống quản trị việc làm, TT trấn áp, thuộc tính đường ống, điểm rủi ro đáng tiếc, hiệu quả kiểm tra nội tuyến, nhìn nhận theo kế hoạch và lịch sử vẻ vang rò rỉ ), hàng ngàn dặm đường ống hoàn toàn có thể được theo dõi trong thời hạn thực. Điều này được cho phép giám sát những mối rình rập đe dọa đường ống .

Bảo mật

Khi IIoT lan rộng ra, những quan ngại về bảo mật thông tin mới Open cùng với nó. Mỗi thiết bị hoặc thành phần mới liên kết với IIoT hoàn toàn có thể trở thành một nghĩa vụ và trách nhiệm tiềm năng. Gartner ước tính đến năm 2020, hơn 25 % những cuộc tiến công được công nhận vào những doanh nghiệp sẽ tương quan đến những mạng lưới hệ thống được liên kết IoT, mặc dầu nó chiếm chưa đến 10 % ngân sách bảo mật thông tin CNTT. Các giải pháp bảo mật an ninh mạng hiện tại kém hơn rất nhiều so với những thiết bị liên kết internet so với những đối tác chiến lược máy tính truyền thống lịch sử của chúng, hoàn toàn có thể được cho phép chúng bị tiến công trong những cuộc tiến công dựa trên DDoS của những botnet như Mirai. Một năng lực khác là sự lây nhiễm của những bộ điều khiển và tinh chỉnh công nghiệp được liên kết internet, như trong trường hợp của Stuxnet .
Ngoài ra, những thiết bị tương hỗ IIoT hoàn toàn có thể được cho phép nhiều hình thức tội phạm mạng truyền thống cuội nguồn hơn, như trong trường hợp vi phạm tài liệu Target 2013, nơi thông tin bị đánh cắp sau khi tin tặc truy vấn vào mạng của Target trải qua thông tin đăng nhập từ nhà cung ứng HVAC của bên thứ ba .