Что такое пограничное устройство?

Прежде чем перейти к рассмотрению пограничных устройств, разберёмся с основами. Что именно означают термины OT и IT?

Под IT понимается информационная технология. В промышленной среде IT отвечает за компьютеры на предприятии, инфраструктуру интернета и интрасети, хранение данных, а также за обеспечение безопасного электронного обмена данными.

Под OT понимается операционная технология. OT — это сеть, в которой находятся полевые приборы, системы промышленного управления, средства мониторинга и где осуществляется обмен технологическими данными. Сегодня OT и IT сближаются благодаря развитию промышленного интернета вещей.

По сути, полевые приборы начинают передавать данные через интернет для анализа, а полученная информация отображается в наглядных панелях управления с использованием облачных вычислений. При этом больше нет необходимости извлекать данные непосредственно из системы управления.

Если вернуться на несколько лет назад, OT не являлась по-настоящему сетевой технологией. Сетевые соединения на уровне поля практически отсутствовали, а большая часть информации передавалась по аналоговым сигналам — и сегодня на многих объектах по-прежнему используется значительное количество сигналов 4–20 мА.

Позднее на уровне OT появились различные проприетарные протоколы, которые обеспечили цифровую связь между системой управления и интеллектуальными полевыми приборами.

Сегодня ситуация на уровне поля выглядит иначе. Мы видим цифровые протоколы на базе Ethernet, которые соединяют интеллектуальные датчики с системой управления и интернетом. Не стоит забывать и о беспроводных датчиках, использующих такие протоколы, как Bluetooth® и WirelessHART. Беспроводное соединение — один из самых простых способов сбора данных и их интеграции в облачные вычисления.

Вслед за сближением OT и IT появляются не только новые возможности, но и новые вызовы. Использование облачных технологий в среде OT/IT позволяет создавать эффективные решения для мониторинга с расширенным анализом данных, которые можно просматривать из любой точки предприятия через простую и наглядную панель управления. Что касается вопросов безопасности, производители активно работают над тем, чтобы обеспечить надёжное, защищённое соединение высокого уровня между полевым уровнем и облаком, предотвращающее утечки данных.

Если на предприятии используется сеть с коммуникацией HART и возникает вопрос, как получить доступ к данным без вмешательства в технологический процесс, здесь на помощь приходит пограничное устройство. Пограничное устройство — это сетевой элемент, предназначенный для соединения локальной сети предприятия с внешними сетями, что позволяет централизованно собирать данные. При этом не имеет значения, используется ли проприетарная или открытая сеть: пограничное устройство обеспечивает передачу локальной информации во внешнюю сеть. Если в системе задействованы разные протоколы, оно также выполняет преобразование данных, обеспечивая связь между границами различных сетей.

Облачное приложение должно быть наполнено данными от всех интеллектуальных устройств. В зависимости от используемого сервиса это можно сделать вручную — с помощью приложений для сбора данных и последующего создания цифровых двойников. Однако для анализа диагностической информации или автоматического наполнения данных требуется пограничное устройство, которое обеспечивает безопасное соединение между полевой сетью и облачной средой.

Представьте, что вы контролируете технологические параметры с помощью пограничного устройства и облачных вычислений, и в какой-то момент интернет-соединение между пограничным устройством и облаком пропадает. Что происходит дальше? По сути — ничего. Пограничное устройство будет сохранять всю информацию до тех пор, пока соединение не будет восстановлено, поэтому никакие технологические данные не будут потеряны.

Однако важно помнить: не все пограничные устройства поддерживают локальное хранение данных. Нужна ли эта функция, зависит от конкретного применения и сервиса, который вы планируете реализовать на предприятии — в каждом случае требуется подходящее решение, обеспечивающее нужные преимущества при правильном выборе.

С учётом всех особенностей можно сказать, что пограничные устройства обеспечивают простую интеграцию и высокий уровень безопасности передачи данных. Поскольку они открывают дополнительный канал для передачи информации, это никак не влияет на систему управления технологическим процессом.