من M2M إلى IoT: يجب على الصناعات القديمة تعلم حيل جديدة

قد تكون إنترنت الأشياء فكرة جديدة ، لكن الأجهزة التي تتحدث إلى أجهزة أخرى ليست كذلك.

الطريقة التي تتطور بها الأجهزة المتصلة في الصناعة ، حيث تم استخدامها لسنوات ، تقول الكثير عن أسباب قيام إنترنت الأشياء لديها القدرة على أن تكون شيئًا كبيرًا جدًا. ولكن داخل المؤسسات ، يمكن أن يمثل هذا التطور بعض التحديات.

إنه جزء شائع لكنه يغفل في بعض الأحيان في العالم الجديد اللامع لإنترنت الأشياء. معظم الفرص لنشر إنترنت الأشياء في المؤسسات في ما يسمى بيئات brownfield ، وهي المنظمات التي يوجد فيها بالفعل شكل من أشكال الجهاز المتصل. تم ترقية 2 في المائة فقط من هذه الأنظمة المثبتة إلى إنترنت الأشياء حتى الآن ، حسب تقديرات شركة Cisco Systems.

[المزيد من القراءة: أفضل مصابيح LED الذكية البيضاء]

الشركات المصنعة والمرافق وشركات النفط والمؤسسات الأخرى ، وعادةً ما يكون ذلك مع العديد من الأصول المادية المتفرقة على نطاق واسع ، وقد استخدمت أجهزة متصلة لمراقبة عملياتها والتحكم عن بعد في البنية التحتية لمدة 20 عامًا أو أكثر.

"أي شيء يحتوي على الكثير من الماكينات كان لديه ما سأدعوه بشكل عام" الأجهزة المتصلة "لفترة طويلة قال المحلل غارتنر هونغ ليهونغ:

تمتلك محركات المصانع مقاييس حرارية تقوم باستمرار بإبلاغ القراءات عن برامج الإدارة. تتبع أنظمة القياس عن بعد موقع السيارة وأدائها. تم استخدام أنظمة SCADA (المراقبة الإشرافية وحيازة البيانات) لسنوات في مصافي النفط وشبكات توزيع الطاقة ومحطات معالجة المياه وغيرها من المرافق والشبكات الكبيرة. كل ذلك يمكن أن يجعل المؤسسات أكثر كفاءة ويمنع الخسائر والفشل غير المتوقع ، والذي يمكن أن يكون مكلفًا وخطيرًا على حد سواء.

هذه التقنيات الأقدم ، والتي تسمى أحيانًا M2M (من آلة إلى آلة) ، عادة ما تكون مرتبطة فقط بالشبكات المحلية أو الخاصة. حوالي 80 في المائة من الأجهزة المتصلة حالياً ليست على الإنترنت ، وفقاً لـ Ido Sarig ، نائب الرئيس والمدير العام لـ IoT Solutions في Wind River ، الشركة التابعة لبرنامج Intel المضمن.

أنظمة M2M عادةً ما تكون موثوقة ، ومرنة ، ومصممة للحفاظ على العمل لسنوات عديدة. ولكن معظمها تم تصميمه خصيصًا لوظيفة واحدة في بيئة واحدة ، معتمدين على أجهزة وبرمجيات وشبكات محددة. هذا التكامل العمودي يمكن أن يقفل العملاء في بائع واحد ، والذي يقتصر بدوره على تطوير وإنتاج المنتجات لسوق صغيرة نسبيا ، كما يقول بيل بين ، وهو شريك في مجموعة Waterstone Management ، وهي شركة استشارية قدمت المشورة للعديد من الشركات في استراتيجيات الأجهزة المتصلة.

"الآن ، مع إنترنت الأشياء ، أنت تعطل تلك العلاقة الصعبة."

إن إنترنت الأشياء مبني على بروتوكول الإنترنت (بروتوكول الإنترنت) والطبقات الأفقية من الأجهزة والبرمجيات والاتصال حيث التقنيات من العديد من يمكن للبائعين المختلفين اللعب. وهذا يفتح إمكانيات جديدة حتى مع انخفاض التكاليف.

تساعد الأجهزة الصغيرة والأرخص ، والتي أصبحت ممكنة بفضل التقدم في تصميم الشرائح ، في دفع التغيير. غالبًا ما تملي التكلفة الاستخدام ، وفي M2M للمؤسسة ، تعني التكاليف المرتفعة للأجهزة عمليات نشر انتقائية.

على سبيل المثال ، لا يمكن لشركة تصنيع السيارات التي ينصح بها Waterstone سوى وضع أجهزة استشعار في الأجزاء الأكثر أهمية وتكلفة في مصنع ، مثل الغلايات ، المحركات والمضخات. وقال إنه السلكية تصل تلك الأنظمة لكشف الأعطال وشيكة بسبب هذا الفشل سيكون أكثر التخريبية إلى محطة هوبير Selvanathan، وهو مدير في وتر ستونز.

ولكن أيضا الاعتماد على صناعة السيارات بشكل كبير على الكرات المستخدمة في ميل سيور ناقلة حول اﻟﻤﺼﻨﻊ ، اﻟﺬي ﻗﺪ ﻳﻔﺸﻞ ﺑﺴﺒﺐ ارﺗﺪاء أو ارﺗﻔﺎع درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة وﻳﺆدي إﻟﻰ إﻳﻘﺎف ﺧﻂ اﻟﺘﺠﻤﻴﻊ ﺑﺎﻟﻜﺎﻣﻞ. عندما تصبح أجهزة الاستشعار الأصغر حجماً والأقل تكلفة متوفرة ، يمكن وضع هذه المحامل الكروية للإبلاغ عن حالتها بشكل منتظم حتى تعرف الشركة وقت استبدالها.

بمجرد جمع البيانات ، أصبحت الشركات الآن تمتلك أدوات أكثر مرونة لتحليلها ودمجها مع مصادر أخرى. حيث كان على الشركات في السابق أن تجعل البيانات من الأجهزة تتطابق مع صيغة تطبيق الملكية ، الآن يمكنها تطبيق واجهات برمجة التطبيقات المفتوحة (واجهات برمجة التطبيقات) للاستفادة من المنصات الأكثر تعميماً.

لقد أفسحت المعايير المجزأة الخاصة بالصناعة المجال لتكنولوجيات أكثر انفتاحاً تُستخدم على نطاق واسع ، مثل بروتوكول MQTT (نقل الرسائل في قائمة انتظار النقل عن بعد) لإيصال بيانات إنترنت الأشياء ، ومجموعات SAP Hana و Hadoop للتحليلات. على سبيل المثال ، توفر Hana للمستخدمين طريقة لجلب بيانات إنترنت الأشياء إلى نظام تخطيط موارد المؤسسات (ERP) الخاص بالشركة. قد تترجم البوابات المادية ، مثل تلك التي تصنعها Intel و Cisco ، بين الأنظمة القديمة والبروتوكولات الأحدث.

التحليلات المستندة إلى السحابة يمكنها فتح إمكانيات جديدة للأجهزة المتصلة. على سبيل المثال ، يعمل دايكن أبلايدن ، وهو صانع أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، على تجهيز وحداته الكبيرة على السطح بالعديد من أجهزة الاستشعار ، وفقاً لساريج من ويند ريفر. في الماضي ، كان الفنيون يصعدون على السطح بشكل دوري ويستخدمون محركات أقراص الإبهام لجمع البيانات التاريخية المخزنة في وحدة HVAC.

باستخدام بوابة طورتها إنتل ، ربط دايكن أجهزة الاستشعار هذه بالإنترنت. الآن ، يمكن لمالكي أنظمة HVAC إرسال بيانات المستشعر إلى السحابة بشكل مستمر ، حيث يجمع ذلك مع توقعات الطقس ومعلومات حول معدلات الكهرباء المحلية القائمة على الطلب. وقال ساريج إن خوارزمية دايكن المطورة يمكن أن تحلل تيارات البيانات هذه وتخبر النظام عندما تهدأ من المبنى في وقت مبكر حتى يمكن تجنب معدلات الذروة.

كما وسعت شبكات أوسع وأسرع من الاحتمالات. على سبيل المثال ، في الماضي ، كانت الشركة التي تراقب البنية التحتية للنفط والغاز تعتمد على أجهزة استشعار خطوط الأنابيب التي لا يمكنها سوى استخدام قنوات الإشارات للشبكات الخلوية ، وفقًا لشركة Kore Wireless Group ، وهي شركة خدمات M2M منذ فترة طويلة. هذه القناة ، التي تستخدم أيضًا في خدمة الرسائل القصيرة (Short Message Service) ، لا يمكنها حمل سوى بضع بايت من البيانات في الوقت المحدد ، لذلك اقتصر النظام على رسائل "on" و "off" بسيطة.

مع تطور الشبكات الخلوية إلى خدمات البيانات 2G و 3 G ، قامت شركة المراقبة بتركيب أجهزة استشعار أكثر ذكاءً يمكنها اكتشاف وتسجيل كمية التسريب من خط الأنابيب ، حسبما قال أليكس بريسبورن الرئيس التنفيذي لشركة Kore. مع الجيل الرابع ، قد يكون من الممكن تشغيل كاميرا فيديو عن بعد ومشاهدة التلف ، مما يساعد المشغل على تحديد نوع الطاقم الذي سيرسله ، على حد قوله.

ولكن كما هو مبشر مثل هذه التقنيات الجديدة ، ينتقل من يمكن أن يكون من الصعب القديمة. يجب أن تتطابق إنترنت الأشياء مع إمكانيات M2M القديمة من أجل كسب ثقة المستخدمين ، ويمكن أن يؤدي التغيير إلى هز المنظمات.

تمتلك الأنظمة المبنية على الأغراض في الشبكات الخاصة خصائص أمنية وموثوقية لا توجد بطبيعتها على الإنترنت أو الشبكات التجارية ، وقال ليهونج غارتنر ل. إذا تم تصميمه بشكل صحيح ، فإن صمام أنابيب متصل بشبكة سلكية خاصة سيكون في مأمن من المتطفلين ويغلق دائمًا بشكل صحيح عند إرسال الأمر من عنصر التحكم الخاص.

لقد عانت الأنظمة الصناعية القديمة من بعض أوجه القصور الأمنية الخاصة بها ، مثل دودة Stuxnet التي هاجمت أنظمة SCADA وخرق نقطة الهدف من الهدف الذي استغل فيه المتسللون نظام HVAC. غير أن تقنيات الإنترنت قد تحتاج إلى بعض العمل لمطابقة كل صفات النظم القديمة.

"كل شيء يجب أن يعمل كما لو كان بيئة خاصة مغلقة ، أو أفضل … لا يمكننا أن نضع المهمة - حالات الاستخدام الحرجة على الإنترنت "دون خطوات إضافية لتصلب النظم."

يعمل بائعون صناعيون مثل جنرال إلكتريك وشركات تكنولوجيا المعلومات مثل سيسكو وآي بي إم على سد الفجوة في الأمن والموثوقية ، مع منظمات مثل حيث يسعى اتحاد الإنترنت الصناعي إلى مواءمة بعض هذه الجهود. بدأت شركات سيسكو وغيرها من الشركات في تقديم منصات للتمكين من التطبيقات.

ولكن مع القفزة التكنولوجية ، سيتعين على معظم الشركات معالجة القضايا التنظيمية ، حسبما تقول سيسكو وآخرون.

الشركات التي لديها الكثير من أنظمة التصنيع والتجهيز نقل أو إدارة الأشياء بشكل منفصل عن أنظمة تكنولوجيا المعلومات التي تتعامل مع البيانات. اخترت العمليات منصات M2M لتشغيل مصانعها أو منصات النفط ، وإدارة الأنظمة نفسها واستهلاك البيانات التي تجمعها من خلال لوحات المفاتيح المتخصصة.

والآن بعد أن تستفيد العمليات المادية من الأصول التي جاءت من الجانب الآخر من هذا الانقسام ، مثل شبكات بروتوكول الإنترنت ، والرقائق ذات الإنتاج الضخم والحوسبة السحابية ، وموظفي العمليات وتكنولوجيا المعلومات ، يجب أن يتعلموا رقصة معقدة معًا.

وقال ماسيج كرانز ، نائب الرئيس والمدير العام لمجموعة شركات Cisco للتكنولوجيا: "لا تثق في بعضكما البعض". وقال إن الجانبين قد يكونان مقاومين للتغيير. انتقل قسم التعليم في سيسكو مؤخرًا للمساعدة في سد هذه الفجوة من خلال تقديم التخصص في الشبكات الصناعية.

الشركات التي ترغب في الانتقال من جيل واحد من الأشياء المتصلة إلى الجيل التالي لن تفعل ذلك في قفزة واحدة. غالبًا ما تكون أنظمة Legacy M2M موزعة على نطاق واسع جدًا ومضمنة بشكل كبير جدًا للاستبدال اقتصاديًا ، ولهذا السبب تم تصميمها للاستخدام لسنوات عديدة.

"لن تغير محرك التوربين الغازي الخاص بك فقط للحصول على المزيد من المستشعرات ، قال ليهونغ في غارتنر. ولكن قد يكون من الممكن تعديل هذا المحرك بمزيد من أجهزة الاستشعار ، بتكلفة أقل ، إذا كانت البيانات الإضافية ستجعل المصنع أكثر كفاءة ، مع المزيد من الصيانة الوقائية وعدد أقل من الانقطاعات غير المخطط لها. هذه هي الحسابات التي يتعين على الشركات القيام بها.

قد يكون من الصعب تحديث الأنظمة القديمة الأخرى. غير أن سيلفاناثان في ووترستون قال إن برمجيات التحليلات الجديدة يمكن أن تفعل المزيد مع البيانات التي توفرها تلك المصادر لسنوات. حتى إذا كانت البيانات موجودة في صومعة مغلقة ، مثل مستودع تم الاحتفاظ به مستخدمًا من قبل برنامج مؤرخ النبات ، فقد تتمكن الشركات من تحليل الأرقام مرة أخرى باستخدام نظام أساسي مثل Hana.

الخبر السار هو ، نعم ، هناك طريقة للحصول على البيانات. وقال سيلفاناثان إن الأخبار غير العظيمة هي أنه ليس من السهل القيام بذلك. ويحتاج استخراج البيانات والهجرة والتحميل إلى مهارات جديدة في البنية التحتية ومهارات تكامل النظام التي يتعين على معظم المؤسسات توظيفها من الخارج ، ولكن هذا من المرجح أن يكلف أقل بكثير من إلغاء ما هو موجود بالفعل.