Nuove architetture di rete per l’Iiot

Si prevede che entro il 2020 l’Internet of Things in ambito industriale collegherà 50 miliardi di dispositivi, un numero sbalorditivo. Risulterà così possibile esaminare più in profondità le operazioni e cogliere nuove opportunità per migliorare la qualità, la produttività, l’efficienza e la sicurezza. Ma a nuove opportunità si accompagnano nuovi problemi. La richiesta di raccogliere e analizzare informazioni sulla produzione in tempo reale richiede alle aziende di far convergere le loro reti, da sempre eterogenee, in una singola architettura di rete. Un livello fisico ben progettato e affidabile, noto con il termine “network fabric”, funge da base cruciale e vantaggio aziendale strategico per i produttori lungimiranti che vogliano differenziarsi dalla concorrenza. Discuteremo l’importanza del network fabric negli attuali ambienti di produzione compatibili con la miniera di informazioni oggi disponibili, le iniziative che i produttori possono intraprendere per coglierne il valore, e una metodologia volta a migliorare una rete preesistente portandola a un livello di efficienza e affidabilità superiore.

La produzione nell’era dell’informazione

L’IIoT sta modificando radicalmente gli impianti di produzione. Un afflusso rapido di apparecchi intelligenti e dispositivi connessi in grado di comunicare in una rete Ethernet industriale sta consentendo ai produttori di capire le prestazioni dei processi e delle macchine come finora non era mai stato possibile. Di uguale importanza a ciò che viene connesso è come lo si collega. Tecnologie innovative stanno facilitando la gestione dell’infrastruttura, l’installazione dei dispositivi e la condivisione delle informazioni in modi nuovi. I risultati di questa abbondanza di informazioni e connettività senza alcun problema sono molteplici: processi decisionali più veloci, una migliore collaborazione e nuove opportunità di miglioramento della produttività. Inoltre rappresenta un importante passo in avanti nel modo in cui i produttori progettano, installano e mantengono funzionali ed efficienti le reti industriali. L’approccio tradizionale, consistente nell’usare reti Ot e It separate impedisce la connettività senza problemi e presenta troppe limitazioni e vulnerabilità per la sicurezza per costituire una scelta valida. Invece, i produttori richiedono una singola architettura di rete unificata, basata su un singolo network fabric fisico che sfrutti l’intera potenza di Internet Protocol e della Defense-in-Depth della sicurezza.

Il network fabric unificato

Il network fabric unificato include tutti i sistemi cablati, wireless, di commutazione, di elaborazione e di archiviazione, e utilizza la connettività IP standard, non modificata per contribuire a ottenere comunicazioni aperte e sicure. Il network fabric (letteralmente struttura di rete) è un termine che descrive una topologia di rete che consente ai dispositivi di trasferire dati fra di loro attraverso switch di interconnessione. I sistemi di automazione degli stabilimenti industriali stanno evolvendosi da connessioni dedicate, da punto a punto, a una configurazione più incentrata sugli switch, in cui il traffico può svolgersi senza alcun problema, con flessibilità notevolmente superiore e velocità dati più elevata. Anziché connessioni dirette inflessibili fra i dispositivi, switch e un’architettura dell’impianto di produzione frutto della convergenza fanno sì che i dati possano essere trasferiti e instradati in sicurezza fra il sistema di automazione dell’impianto stesso e i sistemi a monte. Inoltre, il network fabric può rappresentare il fattore decisivo per il successo di un’azienda. Analogamente a una struttura che non sia più organizzata in base a un preciso modello, una pianificazione scadente e processi decisionali reattivi anziché proattivi possono far sì che una rete diventi un groviglio di connessioni e switch che possono causare tempi di fermo dell’impianto di produzione, violazioni della sicurezza e altri problemi correlati alla sicurezza.

La valutazione del network fabric

Panduit ha sviluppato un modello di maturità del network fabric, volto ad aiutare i produttori a tracciare il percorso verso un network fabric unificato, che ne illustra i quattro livelli, partendo da più reti di un impianto di produzione non gestite per arrivare a un network fabric completamente unificato. Il modello di maturità del network fabric ne illustra i quattro livelli, partendo da più reti di un impianto di produzione non gestite per arrivare a un network fabric completamente unificato, per consentire alle aziende di capire meglio in quale stadio del percorso si trovano e offrire indicazioni che le aiutino a farle avanzare attraverso ciascun livello sino al conseguimento dell’obiettivo. Il modello consente ai produttori di capire meglio in quale stadio del percorso si trovano mentre operano per conseguire questo obiettivo. Si tratta di spostare il centro dell’attenzione dai silos organizzativi del sistema di automazione dell’impianto di produzione a una metodologia più olistica che abbracci mission, vision e risultati aziendali complessivi.

Da una rete restrittiva a una funzionale

Reti restrittive sono spesso la conseguenza del fatto di trascurare le best practice Ot/It per prendere scorciatoie, come l’uso di fieldbus proprietari e reti a più livelli per ridurre i tempi di formazione oppure di switch non gestiti di qualità commerciale per contenere i costi, che possono causare uno sviluppo incontrollato della rete, isole di dati e lacune nella sicurezza. Migliorare l’infrastruttura di rete portandola al livello funzionale richiede un approccio basato sugli standard, più pianificato, che comporti una migrazione graduale su basi di priorità.

Da una rete efficace a una innovativa

La convergenza di reti It/Ot è la caratteristica fondamentale di un’architettura di rete innovativa, poiché offre nuove opportunità per acquisire e utilizzare i dati che si generano in un impianto di produzione e serve da base per la sicurezza DiD. Per ottenere un network fabric completamente unificato, che soddisfi in pieno le sue aspettative di funzionalità, è necessario assicurarne la scalabilità con una larghezza di banda adeguata e strutturandolo in modo da far fronte all’improvviso aumento sia di connessioni cablate e wireless che di risorse di elaborazione alla periferia.

Rispondere alle aspettative

Ihs Technology prevede che entro il 2025 il settore dell’automazione industriale rappresenterà quasi i tre quarti di tutti i dispositivi connessi. Il potenziale valore generabile dalle connessioni industriali sarà il fattore trainante di nuovi modelli di business, trasformando drasticamente la produttività. La competitività futura di quasi tutti i produttori dipende dalla rapidità con la quale possono attuare la convergenza e adottare le tecnologie IP. Un network fabric unificato, basato su un IP standard e con una robusta infrastruttura fisica, getterà le basi per rispondere alle esigenze di connettività e trasmissione delle informazioni, e favorirà la convergenza delle reti per ottenere robustezza, visibilità e affidabilità. L’uso di un modello di maturità può indicare al personale OT e IT come accelerare il progresso verso reti più efficaci e innovative che rispondano alle aspettative sollevate dall’IoT.

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