La fabrication numérique se développe rapidement (Crédit image: Siemens AG)

introduction

Qu'il s'agisse d'Internet des objets industriels (IIoT), d'Industrie 4.0 ou de connectivité machine-à-machine (M2M), il existe une tendance incontournable: le secteur de la fabrication se connecte rapidement. Avec une croissance économique lente et un marché mondial volatile, la concurrence s'intensifie et une soif d'actifs liés à des actifs connectés par des réseaux sans fil ou câblés créera un IIoT qui dominera le consommateur IoT.

Toutefois, pour réaliser les prévisions voulant que les capteurs déployés dans IIoT représentent 64% du nombre total de capteurs utilisés dans l’Internet des objets, des mises à niveau sont nécessaires. Et nous allons énumérer 10 des plus importants dans cet article.

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Précédent Page 1 sur 11 Suivant Précédent Page 1 sur 11 Suivant Il est temps de passer à IPv6 (Crédit image: Cisco)

Plus d'adresses IP

Étant donné que chaque appareil a besoin d'une adresse IP unique au monde pour se connecter, pour que le cloud grandisse suffisamment et suffisamment rapidement pour faire face à un IIoT en plein essor, le protocole Internet version 6 (IPv6) devra prendre de l'ampleur. Alors que IPv4 autorise quatre milliards d'adresses IP, IPv6 crée un espace d'adressage beaucoup plus important de plusieurs milliards, permettant ainsi une croissance exponentielle.

“IPv6 est très important car il permettra à l'IoT de s'adapter aux milliards d'appareils que tout le monde prédire devront être connectés à Internet.,” déclare Lis Strenger, IoT et technologies émergentes chez Red Hat.

Précédent Page 2 sur 11 Suivant Précédent Page 2 sur 11 Suivant Le cloud public doit se développer (Crédit image: Wikimedia)

Un plus gros nuage

Avec des millions d'appareils IIoT prévus pour les prochaines années, le cloud public devra pouvoir stocker, gérer et analyser beaucoup plus de données. Cependant, il reste à voir quelles parties de l’IoT verront le plus d’impact de la croissance rapide.

“Il est encore trop tôt pour voir toutes les tendances qui se dessinent autour des cas d'utilisation d'IdO industriel, et comment elles stressent l'infrastructure de cloud,” dit Strenger, “mais il est clair que l'infrastructure de traitement des données devra changer pour prendre en charge la taille, divers formats et flux de données, des fréquences incohérentes et des exigences en matière de sécurité et de conformité..”

Précédent Page 3 sur 11 Suivant Précédent Page 3 sur 11 Suivant Les robots automatisés doivent être protégés contre le piratage (Crédit Image: Thyssenkrupp)

Meilleure sécurité des systèmes

Pour certains, le plus gros défi auquel est confronté un IIoT en croissance est celui des pirates informatiques et des logiciels malveillants.. “Nous ne pouvons tout simplement pas nous permettre de concevoir la prochaine génération de systèmes IIoT sans considérations sérieuses de sécurité.,” déclare Hamed Soroush, ingénieur principal en recherche sur la sécurité chez Real-Time Innovations et coprésident du groupe de travail sur la sécurité du Consortium pour l'Internet des objets industriels (IIC). “Les risques vont d’énormes pertes financières, telles que le ralentissement de certaines parties du réseau électrique pendant quelques heures seulement, à la mise en danger de vies humaines par des attaques contre des dispositifs médicaux ou des systèmes de contrôle industriels..”

De telles atteintes à la sécurité dans les secteurs de l'énergie et de la fabrication ont déjà eu lieu, notamment des cyberattaques contre trois entreprises énergétiques ukrainiennes en 2015 et un barrage à New York par des pirates iraniens en 2013.. “Nous devons également protéger les systèmes existants des attaques et incidents de sécurité, ce qui est une tâche ardue.,” ajoute Soroush.

Précédent Page 4 sur 11 Suivant Précédent Page 4 sur 11 Suivant Bluetooth n'est plus seulement pour les appareils grand public

Bluetooth 5

Se connecter pour envoyer des données de capteurs peut être l'objectif ultime des périphériques de tout système IIoT, mais les technologies à courte portée auront également un rôle énorme à jouer. Non pas en envoyant des données sur de longues distances, mais en connectant en série des périphériques sur de vastes zones, en créant des réseaux maillés qui relient les actifs connectés les uns aux autres..

En plus de prendre en charge IPv6 et 6LoWPAN (IPv6 sur des réseaux personnels sans fil à faible puissance), les dernières normes Bluetooth s’appliqueront à tous les types de périphériques IIoT et de balises Bluetooth..

Précédent Page 5 sur 11 Suivant Précédent Page 5 sur 11 Suivant La 5G permettrait à la robotique de communiquer avec le nuage (Crédit image: Jamie Carter)

Cloud computing en temps réel

S'il doit y avoir un IIoT en temps réel dirigé par le cloud, le développement de la connectivité cellulaire 5G sera presque certainement une nécessité.. “Les solutions IIoT qui nécessitent actuellement du temps réel ne se connectent généralement pas au cloud en raison de la latence induite par un aller-retour entre périphérique et cloud.,” dit Strenger.

Bien que le type de latence offert par la 4G (transportant des données en 55 millisecondes) convienne parfaitement lors de la collecte de lectures de capteurs pour l'analyse par lots, pour l'automatisation dans des situations critiques nécessitant des réactions en temps réel aux données, seule la latence inférieure à 1 ms de la 5G suffira..

Préc. Page 6 de 11 Suivant Préc. Page 6 de 11 Suivant Les analyses de données volumineuses ne deviendront en temps réel qu'avec la 5G (Crédit image: Siemens AG)

Meilleure analyse des données

Les systèmes IIoT peuvent collecter beaucoup de données, mais elles sont fragmentées et doivent être distillées.. “L'une des raisons de la mise en œuvre d'une solution IoT consiste à collecter des données afin d'analyser de manière plus approfondie les opérations pour améliorer la qualité de la production, la maintenance prédictive des équipements et une meilleure utilisation des ressources.,” dit Strenger. “De nombreuses entreprises trouvent de nouvelles utilisations pour les données qu'elles collectent, par exemple en offrant à leurs clients de nouvelles ressources d'informations..”

Avec l’apparition des réseaux 5G, l’analyse big data en temps réel deviendra une possibilité.

Précédent Page 7 de 11 Suivant Précédent Page 7 de 11 Suivant Les bacs intelligents BigBelly utilisent des réseaux étendus à faible consommation (Crédit image: BigBelly)

Protocoles réseau dominants

L'IIoT a beaucoup de protocoles réseau qui luttent pour la domination. Du Wi-Fi à Bluetooth 5 en passant par ZigBee et toutes sortes de standards cellulaires, en passant par Z-Wave, 6LowPAN, Sigfox et LoRaWAN, le grand nombre de protocoles réseau disponibles signifie que les périphériques sont souvent isolés et incompatibles avec d'autres infrastructures informatiques..

Il existe des scénarios spécifiques pour chacun (par exemple, un périphérique basse consommation qui envoie uniquement une mise à jour de statut une fois par jour ne nécessite qu'un réseau étendu à faible bande passante), mais attendez que certains protocoles deviennent dominants et que d'autres disparaissent en tant que développeurs. commencer à penser en termes de systèmes, de plates-formes et de leurs interconnexions, et non pas simplement comment exploiter de manière plus efficace un seul projet IIoT autonome.

Précédent Page 8 de 11 Suivant Précédent Page 8 de 11 Suivant L'IIoT est peut-être désormais basé sur le cloud, mais le M2M existe depuis des décennies dans l'industrie

Convergence des TI et des OT

L'IIoT est peut-être un tout nouveau concept, mais les technologies traditionnelles sont omniprésentes et freinent souvent la conception de nouveaux projets. Par conséquent, les systèmes IIoT sont généralement la convergence des technologies de l’information et des technologies opérationnelles.. “Une telle convergence appelle deux exigences,” Soroush souligne le besoin de nouvelles architectures, protocoles, logiciels, matériels et processus permettant de prendre en charge les déploiements en amont, mais également pour l'intégration de systèmes hérités..

Il continue: “La plupart des technologies d'ergothérapie utilisées aujourd'hui montrent leur âge, mais elles sont souvent difficiles à remplacer ou à mettre à niveau pour diverses raisons, notamment une disponibilité et une fiabilité élevées, des coûts élevés et le besoin de recertification dans des secteurs hautement réglementés..”

La durée de vie moyenne des appareils d’ergothérapie étant d’environ 19 ans, c’est un problème qui ne va pas disparaître de si tôt..

Précédent Page 9 de 11 Suivant Précédent Page 9 de 11 Suivant L'intelligence artificielle arrive dans le nuage - et dans l'IIoT

Apprentissage machine

Quand on parle de l'iTO, le cloud et les mégadonnées sont toujours présents, mais le sous-ensemble de l'intelligence artificielle (IA) appelé apprentissage automatique est un composant aussi essentiel..

“L'un des principaux moteurs de l'IioT est l'analyse de données avancée qui cible l'optimisation des processus industriels pilotée par les données.,” dit Soroush. “L'apprentissage automatique joue un rôle majeur à cet égard, et jouera également un rôle important dans la poursuite de l'automatisation des systèmes et processus industriels..”

L'apprentissage automatique, qui consiste à donner aux ordinateurs la possibilité d'apprendre à partir de données et à prendre des mesures sans être spécifiquement programmé à cet effet, peut également inclure la vision par ordinateur et la reconnaissance d'objets. Cela pourrait éclairer la robotique et d'autres types de processus automatisés, tels que des machines capables d'identifier des défauts sur une ligne de production ou des composants spécifiques nécessaires à l'assemblage..

Précédent Page 10 sur 11 Suivant Précédent Page 10 sur 11 Suivant Des plates-formes automatisées seront nécessaires pour rendre l'IIoT exploitable (Crédit image: Jamie Carter)

Plateformes automatisées

Bien que l'une des principales raisons du développement de l'IIoT soit l'automatisation des usines et des installations de production, la complexité croissante de la dorsale informatique nécessitera elle-même une plateforme automatisée..

“Les plates-formes automatisées seront importantes pour l'IIoT dès que les entreprises disposeront de scénarios de production réels avec des milliers, voire des millions, d'appareils et de passerelles à gérer.,” dit Strenger. “À ce stade, ils auront besoin d’une stratégie de gestion prenant automatiquement en charge les mises à jour et les mises à niveau logicielles, les correctifs, le déploiement de nouvelles fonctionnalités et la fonctionnalité..”

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