حتى النصف الأول من القرن العشرين ، اعتمدت المنظمات الصناعية بشكل أساسي على العامل البشري للتحكم في عملياتها ومراقبتها. ومع ذلك ، مع عمليات معقدة بشكل متزايد ومصانع أكبر من أي وقت مضى ، في 20s الرقمية الشركات المحدودة العامة (وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) وأجهزة الكمبيوتر أصبحت مشهورة كواجهة لنقل البيانات إلى مراكز التحكم عن بعد. بعد فترة وجيزة ، وُلد "القياس عن بعد" ، من "المتريا" اليونانية (القياس) و "عن بعد" (عن بعد) ، ومعه نظام التحكم SCADA: أنظمة التحكم الإشرافي واكتساب البيانات. يطلق عليها الثورة الصناعية الثالثة ، واليوم لا توجد شركة صناعية لا تمتلك PLCs أو SCADAs في عملها.
تسمح إنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي (AI) اليوم بمشاهدة قفزة تكنولوجية عظيمة أخرى يجرؤ الكثيرون على تسميتها الثورة الصناعية الرابعة.
يذهب النطاق إلى أبعد من «الحصول على البيانات والمراقبة». وهو يركز على المعالجة المتقدمة لأحجام كبيرة من البيانات التي تسمح بعمليات صنع القرار بشكل أسرع وأكثر كفاءة ومخاطر أقل وهامش خطأ أقل. ومع ذلك ، ما زلنا في طور ترسيخ هذه الثورة الجديدة ، حيث إن الحدود بين الاستثمار الذي تم في الثورة الصناعية الثالثة والاستثمارات المطلوبة للثورة الرابعة لم تتضح بعد.
في هذه المقالة ، نعطي ثلاثة مفاتيح لخارطة الطريق التي يجب أن تتبعها أي شركة لا تريد أن تُستبعد من الثورة الصناعية الرابعة.
منصة إنترنت الأشياء كمكمل لـ SCADA
أولاً ، الفيل في الغرفة: SCADA ليست جاهزة للمعالجة المتقدمة لكميات كبيرة من البيانات. بنفس الطريقة التي لا يتم فيها إعداد منصات إنترنت الأشياء للمراقبة المركزية في الوقت الفعلي والأتمتة. لذلك ، هناك نوعان من التقنيات التي تضطر إلى التعايش.
لا يمكن تحقيق عملية التحكم المركزي لـ SCADA إلا باستخدام قواعد البيانات التي تضمن الموثوقية والاستجابة السريعة للاستفسارات. بشكل عام ، ترتبط قواعد البيانات المركزية ولغات الاستعلام المهيكلة (SQL) والتكلفة المالية بـ «عدد المتغيرات.» ومع ذلك ، فإن هذه البنى جامدة للغاية بالنسبة لمعالجة كميات كبيرة من البيانات الموزعة والمتغيرة.
بهذا المعنى ، تعتمد منصات إنترنت الأشياء على قواعد البيانات الموزعة ، مع لغات غير منظمة (NoSQL) والتكلفة لكل «الموارد المستخدمة» (وحدة المعالجة المركزية ، الذاكرة). منصات إنترنت الأشياء هي الأنسب لإنشاء نماذج رياضية تتطلب استعلامات ذكاء اصطناعي متقدمة ، ولكن لا توجد طريقة مثالية لمعالجة الوقت الفعلي التي يمكن الاعتماد عليها بدرجة عالية.
عندما ننظر إلى وظائف التصور وواجهة المستخدم ، فإن الهدف من منصة SCADA هو نمذجة العمليات الكاملة بطريقة تجعل من السهل والسهل على المشغل التحكم في العملية دون أخطاء. لذلك ، تعد أطر إنشاء رسومات HMI (واجهة الإنسان والآلة) مثالية.
يعد إطار عمل التصور الشبيه بالويب للوحة القيادة أكثر ملاءمة في حالة منصة إنترنت الأشياء ، والتي تهدف إلى توضيح الكثير من البيانات التاريخية أو المراجع التبادلية أو الاتجاهات المستقبلية. يبدو من غير المحتمل جدًا أنه سيكون هناك قريبًا منصة واحدة يمكنها الجمع بين موثوقية وسرعة SCADA التقليدية ومرونة وقابلية التوسع لمنصة إنترنت الأشياء. يجب أن يتعايش كلا النظامين ويتكاملان ، الأمر الذي يعتبر تخصيص الميزانية والتنسيق الصحيح بين إدارات OT وتكنولوجيا المعلومات أمرًا بالغ الأهمية.
عقد IoT Edge كمكمل لـ PLCs
على غرار ما يحدث في «غرف التحكم» بالقرب من الأصول «في الميدان» ، هناك أيضًا أنظمة يجب أن تكمل الأنظمة الموجودة. وحدات تحكم آلية أو الشركات المحدودة العامة هي الأجهزة التي تتمثل وظيفتها الأساسية في رقمنة وأتمتة عملية الإنتاج ، كما أن متطلباتها في الوقت الفعلي أكثر تقييدًا مما كانت عليه في SCADA. يمكن أن يعني خطأ ميلي ثانية أن الذراع الآلية يمكن أن تفشل أو أن محطة فرعية كهربائية لا تنسق المرحلات بشكل صحيح ، وهناك فشل كبير في النظام العالمي. تهدف PLC إلى التركيز على وظيفتها ، ولن يكون من الجيد أن تتم برمجتها لأداء إجراءات أخرى غير تلك المتعلقة بعملية الإنتاج.
وبالتالي ، بالعودة إلى الأمثلة السابقة ، ليس من المنطقي أن يقوم PLC الذي يتحكم في الذراع الروبوتية أو مرحلات المحطة الفرعية بفحص المتغيرات الأخرى المطلوبة ، على سبيل المثال ، اتخاذ المزيد من القرارات العالمية مثل الظروف البيئية لـ المصنع أو وجود أو عدم وجود المشغلين فيه. علاوة على ذلك ، للحصول على هذه البيانات الإضافية للذكاء الاصطناعي ، ليس من المنطقي استخدام PLCs لأنها تتطلب عادة خبرة خاصة للبرمجة.
عندما لا يكون الوقت الحقيقي مطلبًا ، ولكن المرونة في الحصول على البيانات ومعالجتها بطريقة فعالة وقابلة للتطوير ، فإن عقد IoT Edge هو أفضل بديل. هذه العقد هي أجهزة كمبيوتر صغيرة مع برمجة لغات عالية المستوى (مثل Python أو C / C ++ أو قادرة على تخزين حاويات Docker) ، والعديد من المدخلات والمخرجات بالإضافة إلى واجهات الاتصال المدمجة (على سبيل المثال ، الحافلات الصناعية مع الاتصال الخلوي) .
الأمن السيبراني كعنصر مكمل للسلامة
تشير السلامة إلى حالة الحماية من الأحداث التي يمكن أن تسبب الإصابة. معايير السلامة أو إدارة المخاطر أو خطط الاستجابة للكوارث موجودة في الجدول اليومي لأي منظمة صناعية ، وفي كثير من الحالات تفرضها اللوائح.
مع إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي ، ننتقل إلى العالم المادي السيبراني ، حيث أصبحت الشبكات الصناعية (أو شبكات OT) أقل عزلة وأكثر ترابطاً. لذلك ، فهم أكثر عرضة للهجمات الإلكترونية الخارجية والداخلية التي يمكن أن تؤثر ليس فقط على سلامة العمال ولكن أيضًا على استمرارية عمليات الشركة.
وبهذا المعنى ، فإن إدارة المخاطر التقليدية وخطط الاستجابة للحوادث وشهادات "السلامة" يجب أن تكملها نظيراتها في عالم الأمن السيبراني.
المعايير التي يبدو من المحتمل أن تصبح معيارًا واقعيًا في هذا الصدد هي ISO 27001 لإدارة أمن المعلومات و IEC 62443 لأمن تكنولوجيا المعلومات للشبكات والأنظمة في الاتصالات الصناعية. يجب أن يتم إدخال وإدارة عناصر مثل منصات إنترنت الأشياء وعقد الحافة تحت مظلة الممارسات والمعايير الجيدة مثل تلك المذكورة أعلاه ، مما يضمن مستقبل خارطة طريق التكنولوجيا الجديدة هذه.
لم تأت التقنيات الجديدة ، مثل IoT أو AI أو Edge Computing ، لتحل محل SCADAs أو PLCs ولكنها مكملة لها. التعايش الصحيح والتكامل بين المنتج والبشر والعمليات ، بين تكنولوجيا المعلومات والتكنولوجيا التشغيلية ، والانفتاح التكنولوجي الواسع ، هو استجابة تلك المنظمات الصناعية التي تريد القفز إلى الثورة الصناعية الرابعة.
أفلاطون. Web3 مُعاد تصوره. تضخيم ذكاء البيانات.
انقر هنا للوصول.
المصدر: https://www.iotforall.com/iot-and-scada-systems-forced-to-coexist-and-understand-each-other
