مفاهیم پایه انقلاب صنعتی چهارم؛ اینترنت اشیا صنعتی IIoT

خشایار خدایی

” اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) ” در واقع از زیرمجموعه‌های “اینترنت اشیا” (IoT) محسوب می‌شود. به کاربرد اینترنت اشیا در صنعت، “اینترنت اشیا صنعتی ” می‌گویند که از آن با  IIoT  یاد می‌شود  البته بسیاری آنها ۴.۰ Industry   می‌نامند که اشتباه است چون خود اینترنت اشیا صنعتی زیرمجموعه ۴.۰ Industry    است.

با مفهوم کلی اینترنت اشیا آشنا شدیم اما اینترنت اشیا صنعتی که امروز نقشی اساسی در صنعت دارد را در این شماره معرفی می‌نماییم.

فهمیدیم اینترنت اشیا سبب می‌گردد که دسترسی به اطلاعات در هر جا و هر مکانی امکان‌پذیر باشد. به‌بیان‌دیگر مختصات جغرافیایی نمی‌تواند مانعی جهت دسترسی به تجهیزات و اطلاعات آن‌ها باشد.

محتوی مرتبط:

مفاهیم پایه انقلاب صنعتی چهارم؛ اینترنت اشیا (IOT) چیست؟

اینترنت اشیا صنعتی The Industrial Internet of Things یا IIoT

امروزه مدیریت و کنترل تجهیزات به‌سادگی و بدون صرف هزینه جهت حضور در محیط و صرفه‌جویی در زمان امکان‌پذیر است. در کل، مفهوم اینترنت اشیا اتصال دستگاه‌های مختلف به یکدیگر از طریق اینترنت است. به کمک اینترنت اشیا برنامه‌ها و دستگاه‌های مختلف می‌توانند از طریق اتصال اینترنت با یکدیگر و حتی انسان تعامل و صحبت کنند. در واقع، اینترنت اشیا شما را قادر می‌سازد تا اشیا مورد استفاده خود را از راه دور و به کمک زیرساخت‌های اینترنتی مدیریت و کنترل کنید.

اینترنت اشیا فرصت‌هایی ایجاد می‌کند برای ادغام مستقیم دنیای فیزیکی و سیستم‌های مبتنی بر کامپیوتر، سیستم‌هایی مانند خودروهای هوشمند، یخچال‌های هوشمند و خانه‌های هوشمند. اینترنت اشیا می‌تواند داده‌ها را جمع‌آوری کرده و آن‌ها را به اشتراک بگذارد. این داده‌های جمع‌آوری‌شده به یک مرکز داده ابری (Cloud) ارسال می‌شوند و سپس با دیگر کاربرها، به اشتراک گذاشته می‌شوند. اینترنت اشیا سبب افزایش اتوماسیون و خودکارسازی در خانه‌ها، مدارس، محل کار و صنایع خواهد شد.

در اینجا یک سؤال می‌تواند مطرح گردد که با تمامی امکاناتی همچون افزایش بهره‌وری و راندمان و صرفه‌جویی‌های صورت گرفته آیا این راه‌کار می‌تواند قابل‌استفاده و پیاده‌سازی در صنایع باشد یا خیر؟ برای پاسخ به این سؤال می‌توان این‌گونه گفت که اطلاعات و کنترل مدیریت دیتاها در صنایع به دلیل اهمیت آن‌ها بسیار حساس و مهم هستند. به همین جهت ورود تکنولوژی‌های جدید به زیرساخت‌های صنایع می‌بایست این تکنولوژی‌ها نسبت به شرایط و الزامات صنعتی بهینه گردند.

  ” اقتصادالکترونیکی“ آخرین و به روزترین محتوی در اقتصاددیجیتال

اینترنت اشیاء vs اینترنت اشیاء صنعتی

” اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) ” در واقع از زیرمجموعه‌های “اینترنت اشیا” (IoT) محسوب می‌شود. به کاربرد اینترنت اشیا در صنعت، “اینترنت اشیا صنعتی ” می‌گویند که از آن با  IIoT  یاد می‌شود  البته بسیاری آنها ۴.۰ Industry   می‌نامند که اشتباه است چون خود اینترنت اشیا صنعتی زیرمجموعه ۴.۰ Industry    است.

در صنعت فناوری اطلاعات، IoT به‌واقع یک انقلاب محسوب می‌شود. این انقلاب در ابتدا از برخی تجهیزات شبکه شروع شد و سپس با ورود حسگرها به شبکه‌های کامپیوتری خانگی یا تجاری به گجت‌های پوشیدنی نیز سرایت کرد. در ابتدا IoT خیلی موضوع جدی‌ای محسوب نمی‌شد و شاید به آن به چشم سخنرانی‌ای در صنعت نگاه می‌شد؛ اما این روزها واقعا جدی است. شاید بسیاری از اوقات اگر بخواهیم IoT را نادیده بگیریم، برخی از امور روزانه دچار اختلال شود.

اما IIoT را نمی‌توان به چشم انقلاب نگریست.  IIoT یک سیر تکاملی شبکه‌های صنعتی است. پیش از مفهوم IIoT، شبکه‌های صنعتی به‌خوبی در بسیاری از نقاط صنعت نفوذ کرده بودند. بسیاری از تجهیزات با درگاه‌های متصل به شبکه مجهز بودند و بسیاری دیگر از طریق حسگرها و مبدل‌های گوناگون به شبکه متصل می‌شدند.

با این توضیحات اولین و فلسفی‌ترین تفاوت IoT و IIoT را باید در این دانست که اینترنت اشیاء یک انقلاب محسوب می‌شود. این در حالی ست که اینترنت اشیاء صنعتی سیر تکاملی شبکه‌های سنتی صنعتی است. دلیل این موضوع را هم می‌توان در این دانست که در شبکه‌های تجاری و خانگی شاید اطلاع از وضعیت دقیق و لحظه‌به‌لحظه تجهیزات اهمیت زیادی نداشته باشد و یا حداقل در مقابل هزینه اهمیت نداشته باشد. ولی در صنعت اطلاع از وضعیت دقیق و نحوه صحیح کارکرد تجهیزات موضوع مهمی ست و شاید بدون دانستن این موضوع مدیریت و راهبری صنایع غیرممکن باشد.

جهت مشاهده ودانلود فایل pdf ماهنامه ” اقتصاد دیجیتال” اینجا کلیک نمایید.

مزایای اینترنت اشیا صنعتی چیست؟

اینترنت اشیا صنعتی می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی بهبود اتصال، بهره‌وری، مقیاس‌پذیری، صرفه‌جویی در زمان و صرفه‌جویی در هزینه برای سازمان‌های صنعتی در پی داشته باشد. امروزه شرکت‌ها از اینترنت اشیا صنعتی از طریق راه‌هایی همچون صرفه‌جویی در هزینه‌ها، افزایش ایمنی و سایر کارایی‌های عملیاتی، بهره می‌برند. شبکه‌های اینترنت اشیا صنعتی که تجهیزات هوشمند را به یکدیگر متصل کرده‌اند، باعث می‌شود تا داده‌ها بین تمامی بخش‌ها ازجمله افراد، کارخانه و … تبادل شود. مدیران بخش‌های صنعتی می‌توانند به کمک اینترنت اشیا صنعتی بر چگونگی انجام و پیشرفت فعالیت‌های شرکت‌ خود نظارت داشته باشند.

علاوه بر این موارد، اینترنت اشیا صنعتی مزایای دیگری نیز دارد: اینکه بتوان اطلاعات را به‌سادگی از تجهیزات دریافت و در آن‌ها تغییر اعمال کرد، مزیتی بسیار بزرگ برای ما محسوب می‌شود؛ زیرا نیاز به حضور برنامه نویسان برای انجام این کار را به حداقل می‌رساند. زمانی که سیستم شما به نحوی پیاده‌سازی شده باشد که ساختار آن از کدها و برنامه‌نویسی‌های پیچیده تشکیل‌شده باشد، شدیدا نیاز به حضور برنامه نویسان آن خواهید داشت که این امر می‌تواند بیش‌ازپیش نقش برنامه نویسان را پررنگ‌تر کرده که در صورت عدم همکاری آن‌ها با شما، با تهدید مواجه خواهید شد.

با استفاده از اینترنت اشیا صنعتی، نمونه‌برداری از داده‌ها دیگر لازم نخواهد بود؛ چون شما قادر خواهید بود تا در اطلاعات خود به‌سادگی دخل و تصرف داشته باشید و در آن‌ها تغییر اعمال کنید. این امر زمانی ارزش خود را نشان می‌دهد که به خطایی در ساختار سیستم خود برخورید؛ ازآنجاکه دستیابی به اطلاعات مربوط به این خطا دشوار است، در این صورت کارایی اینترنت اشیا صنعتی واقعا به چشم می‌آید.

مزیت بزرگ دیگری که این ساختار دارد این است که زمانی که شما مقدار زیادی از داده‌ها را می‌خواهید  تجزیه‌وتحلیل نمایید، به‌راحتی توسط اینترنت اشیا صنعتی، این امر قابل‌دسترسی است.

از دیگر مزیت‌های بسیار مهمی که اینترنت اشیا صنعتی دارد می‌توان به این اشاره کرد که استفاده‌ها و کاربردهای جدید، تهدیدی برای کاربردها و اهداف قبلی محسوب نمی‌شود و فقط داده‌های ما آزادتر و قابل‌دسترس‌تر می‌شوند.

در واقع این امر به چه معناست؟ فرض کنید کلیدی در یک قسمت تعبیه‌شده که به کمک آن می‌توانید کنترل و روشنایی نور را در قسمتی، فراهم کنید. هر زمان که اپراتوری این کلید را فشار دهد، بنا به درخواست او محیط روشن یا خاموش خواهد شد.

چیزی که باعث تفاوت میان اینترنت اشیا صنعتی و هر آنچه قبل از آن بوده، شده، در واقع این است که اینترنت اشیا صنعتی باعث دسترسی بهتر به داده‌ها و استفاده بهینه‌تر از آن‌ها شده است.

اما فرض کنید شرایطی پیش می‌آید که شما می‌خواهید کارکرد این کلید را عوض کنید؛ مثلا با فشردن و نگه‌داشتن این کلید به مدت ۲ ثانیه، عملی برای شما انجام شود. به کمک اینترنت اشیا صنعتی، می‌توانید عملکرد جدیدی را برای این کلید تعریف کرده تا این کلید بنا به درخواست شما، فرمان‌ها را انجام دهد.

اما اگر از ساختار قبلی استفاده کنید، همین تبدیل ساده و تغییر عملکرد در کلید مذکور، می‌تواند تبدیل به یک کابوسی برای شما شود! زیرا تغییرات بسیاری باید در سیستم لحاظ شود تا این کلید، در عملکردش تغییری ایجاد شود. به‌مرورزمان متوجه خواهید شد که برای چنین تغییری در ساختار و کدهای برنامه، تنها افراد معدودی در شرکت شما وجود دارند که قادر به انجام چنین کاری هستند.

چالش‌های پیش رو IIoT

در کنار تمام مزیت‌هایی که این فناوری در اختیار ما قرار می‌دهد چالش‌هایی هم دارد که با رفع این چالش‌ها می‌توان به آینده درخشان این فناوری امیدوار بود.

اولین چالش، ایجاد اتصال است. ازآنجاکه محدوده‌هایی که باید تحت پوشش اتصال قرار بگیرند بسیار گسترده هستند و همچنین تمامی دستگاه‌های موجود قادر به برقراری ارتباط مستقیم نخواهند بود بنابراین نیاز است که یک شبکه ad-hoc (شبکه بیسیم موردی) ایجاد شود و یا اینکه روترها و هاب‌هایی در دروازه نصب شود.

اما حتی اگر شما موفق به ایجاد اتصالات شوید، نگرانی‌های سایبری موجود برای امنیت اینترنت اشیا بیشتر از پیش خواهد شد. همان‌طور که می‌دانید دیتاهای کنترلی صنایع از درجه حساسیت و اهمیت بالایی برخوردارند. طبق نتایج تحقیقات صورت گرفته درز اطلاعات، تشخیص هویت و صدور مجوز و حملات خرابکارانه از بیشترین نگرانی‌ها در این حوزه است و متاسفانه در حال حاضر بسیاری از سازمان‌ها مستعد موردحمله قرار گرفتن و هک شدن هستند زیرا که دستگاه‌های اضافه‌شده به شبکه برای کنترل شدن باید IP آدرس جدید دریافت کنند.

بعد از نگرانی امنیتی، چالش دیگر وجود هزینه بسیار بالای استقرار تجهیزات و نگهداری از آن‌ها است. کمپانی   Amyx  راه‌حل‌های زیادی را برای کمتر کردن هزینه اتفاقاتی که از کنترل سازمان‌ها خارج است، ارائه کرده است. به‌عنوان‌مثال Amyx  برای شرکتی در عربستان سعودی یک تکنولوژی روباتیک برای بازرسی لوله‌ها طراحی کرده است تا آن‌ها بتوانند از وقوع ترک، آسیب و نشت در لوله‌های نفت به‌سرعت مطلع شوند و اقدامات لازم را انجام دهند زیرا که یک لوله ترک‌خورده می‌تواند باعث به هدر رفتن تولیدات چندین ماه شود و ضرر مالی سنگینی را به شرکت تحمیل کند.

آینده IIoT

اینترنت اشیا صنعتی یکی از مهم‌ترین عوامل موثر در رونق و پیشرفت کسب‌وکارهای صنعتی امروزی و آینده تلقی می‌شود. صنایع امروزی در حال تلاش هستند تا در جهت مدرنیزه کردن تجهیزات خود برآیند تا بدین طریق با سرعت، با تغییرات رو به رشد بازار خو گرفته و از تکنولوژی‌های موجود استفاده کنند. کسب‌وکارهایی که از اینترنت اشیا در زیرساخت‌های خود استفاده کرده‌اند، به‌طور چشم‌گیری در زمینه‌هایی همچون امنیت، بهره‌وری و همچنین سودآوری، رشد داشته‌اند.

در حال حاضر بزرگ‌ترین مشکل اینترنت اشیا صنعتی، کمبود موارد کاربردی است. مثال‌های فراوانی در مورد کمبود توجه وجود دارد که کمپانی‌ها را به کندوکاو بیشتر درزمینه انجام فعالیت‌هایشان ترغیب می‌کند.  Amyx بیان می‌کند: ” اگر شما با شهرداران در تماس بودید و همچنین شهرها و شهرداران درگیر پروژه‌های اینترنت اشیا صنعتی بودند، قطعا آن‌ها به گونه دیگری استدلال‌های خود را بیان می‌کردند “.

اگرچه که به دلیل محرمانه بودن روند اجراها، پروژه‌ها تحت پوشش رسانه‌ها قرار نمی‌گیرند اما خبرهایی در مورداجرای طرح‌هایی درزمینه IIOT و خانه‌های هوشمند در انگلستان، ایالات‌متحده، پاریس، بارسلونا و حتی در بخشی از خاورمیانه منتشرشده است؛ اما موضوعی که کاملا واضح است این است که برای کمپانی‌هایی نظیر GE، McKinsey و … ساخت چراغ‌های ترافیک یا لامپ‌های هوشمند کافی نیست.

به‌عبارت‌دیگر، بزرگ‌ترین نقش‌آفرینان این فناوری در ابتدا می‌خواهند اطمینان حاصل کنند که راه‌حل‌های IIOT  آن‌ها از جامعیت و امنیت کافی برخوردار باشد. گام بعدی خودکارسازی و ایجاد ارتباط میان سیستم‌ها است. ارزیابی IIOT و موارد مطالعاتی شهرهای هوشمند تنها نیازمند ارتباط نیستند و به پیش‌بینی، فعال‌سازی و خودکارسازی هم نیاز دارند و همچنین به همین خاطر میزان فعالیت شرکت‌هایی که دارای تجهیزات قدیمی هستند مورد سوال قرار می‌گیرند تا در صورت نیاز نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای خود را ارتقا دهند.

دلیل دیگری که باعث می‌شود تا به موارد مطالعاتی پرداخته نشود این است که پیاده‌سازی آن‌ها مشکل، پرهزینه و زمان‌بر است. در این خصوص Amyx بیان می‌کند: ” ممکن است که ماه‌ها یا سال‌ها زمان ببرد تا یک شرکت به بازده مالی‌ای که انتظار دارد دست یابد اما هنگامی‌که شرکت در مسیر بازدهی قرار گیرد، مالکان با سود چشمگیری روبه‌رو خواهند شد “.

منبع: فناوری هوشمند

پایگاه خبری فناوری هوشمند رسانه تخصصی فناور‌های نوین و انقلاب صنعتی چهارم Industry 4.0