IIoT et Industrie 4.0 – ASi comme système nerveux efficace de la Smart Factory
ASi-5 – Bien plus de données pour des applications exigeantes
Les machines et les installations génèrent aujourd'hui d'énormes quantités de données, qu'il s'agisse de données machine, de données de processus ou de données de diagnostic. Mais, seule une fraction de celles-ci appartient obligatoirement à l'API de niveau supérieur. Afin de mettre en œuvre avec succès les projets Industrie 4.0, la majeure partie des données doit être traitée et analysée dans l'IT. Une interaction coordonnée n'est possible que si tous les dispositifs du système cyberphysique communiquent entre eux.
Une transmission de données performante comme ASi-5 est requise. La nouvelle génération ASi offre une grande largeur de données et des temps de cycle courts. Cela permet d'intégrer facilement les capteurs intelligents comme IO-Link, si importants pour l'industrie 4.0.
Nos passerelles ASi-5/ASi-3 modernes jouent également un rôle important. Elles possèdent deux interfaces indépendantes – pour OPC UA et pour un bus de terrain – qui permettent de transmettre les données respectives directement au système informatique ou au système de commande. En tant que lien entre les dispositifs de terrain et les systèmes informatiques supérieurs, les passerelles collectent en outre de précieuses données de diagnostic qui complètent judicieusement les données des dispositifs de terrain.
Comme une connectivité accrue augmente les cyber-risques, nous misons sur la communication et l'authentification cryptées. Grâce à leur capacité de mise à jour sur le terrain, les passerelles ASi-5/ASi-3 répondent également aux futures exigences de sécurité.
Contenu
- ASi-5 – Bien plus de données pour des applications exigeantes
- Nos avantages pour l'IIoT et l'industrie 4.0
- Les passerelles ASi-5/ASi-3 permettent de séparer intelligemment l’IT et l’OT
- Les passerelles ASi-5/ASi-3 comme dispositifs Edge
- Bihl+Wiedemann répond aux exigences croissantes en matière de sécurité
- Use Case : Connecter facilement des dispositifs IO-Link au cloud
- OPC UA - Échange universel de données du capteur au cloud
Nos avantages pour l'IIoT et l'industrie 4.0
Interface OPC UA
intégrée
Toutes les passerelles ASi-5/ASi-3 sont équipées d'un serveur OPC UA, qui permet le transfert direct de données entre les dispositifs de terrain via ASi et les systèmes informatiques, indépendamment du bus de terrain. Grâce au serveur OPC UA, les données peuvent être facilement utilisées dans un cloud, sur un serveur local ou dans un outil de visualisation.
Séparateur de
données intelligent
Grâce à deux interfaces indépendantes, nos passerelles ASi-5/ASi-3 permettent de séparer systématiquement l'OT (API) et l'IT (systèmes de base de données). En tant que premier composant de la pyramide d'automatisation à pouvoir communiquer via des protocoles Internet, la passerelle convient comme un séparateur de données intelligent. Grâce à la séparation des réseaux IT et OT, le trafic sur le réseau de bus de terrain peut être réduit et accéléré.
Concepts modernes
de sécurité informatique
Nous offrons des procédures de cryptage authentifiées et des mises à jour logicielles signées. De plus, nous prenons en charge les certificats spécifiques aux clients pour TLS et la communication OPC UA. Nos dispositifs s'intègrent ainsi parfaitement dans les concepts de sécurité informatique existants.
Effort d'intégration
réduit
Une identification, une authentification et un échange de certificats sont nécessaires pour connecter en toute sécurité un dispositif Edge au cloud. La dépense unique pour cela est la même pour tous les dispositifs Edge. Mais, avec un maître IO-Link à 8 ports sur base Ethernet, il est possible de collecter, par exemple, seulement huit dispositifs IO-Link. En revanche, une passerelle ASi-5/ ASi-3 peut intégrer plusieurs centaines de dispositifs IO-Link ainsi que d'autres capteurs et actionneurs.
Les passerelles ASi-5/ASi-3 comme dispositifs Edge
1. Avec une seule passerelle ASi-5/ASi-3 comme dispositif Edge, il est possible de collecter les données de centaines de capteurs et d'actionneurs grâce à l'AS-interface – par exemple, des capteurs IO-Link avec des données de diagnostic précieuses.
2. Les données de tous les dispositifs utilisés sont transmises via ASi à la passerelle ASi-5/ ASi-3 avec serveur OPC UA intégré. Les données regroupées sont ensuite disponibles sur l’interface IT et OT.
3. La passerelle ASi transmet comme dispositif Edge toutes les données pertinentes au cloud via Internet. Deux options y sont possibles : soit un serveur Edge prépare les données et les envoie vers le cloud, soit le cloud récupère lui-même les données auprès du serveur OPC UA.
4. Les données sont désormais disponibles dans le cloud et peuvent être utilisées en tant qu’informations précieuses – par ex. pour la maintenance préventive ou une gestion d’inventaire ERP centralisée en temps réel.
Les modules de type Smart Factory, par ex. un convertiteur décentralisé avec une interface IO-Link, sont intéressants pour l’IT et l’OT. La commande de processus (OT) est responsable du mouvement de l’entraînement et régule entre autres la vitesse variable, la durée de rampe et le sens de rotation. Les systèmes informatiques peuvent générer une véritable valeur ajoutée grâce aux analyses de big data, au machine learning ou aux algorithmes d’intelligence artificielle. Des données de diagnostic telles que la température des dissipateurs thermiques, la puissance absorbée ou le mode de fonctionnement de l’entraînement sont analysées à cette fin. Souvent, un module de type Smart Factory contient bien plus de données de diagnostic que de données de processus réelles. Les données de diagnostic peuvent être transmises aussi bien sur l’interface de bus de terrain que sur l’interface de diagnostic de la passerelle ASi-5/ASi-3. Afin de ne pas surcharger l’OT, avec un bus de terrain, par exemple, PROFINET et les données critiques en temps réel, il peut être judicieux d’utiliser une structure de réseau séparée pour l’IT. Grâce au serveur OPC UA intégré, la passerelle ASi-5/ASi-3 fournit une interface informatique de sécurité et éprouvée.
Bihl+Wiedemann répond aux exigences croissantes en matière de sécurité
En raison de la forte interconnexion des produits industriels 4.0, le thème de la sécurité des données devient de plus en plus important. En effet, tout dispositif ayant accès à d'autres dispositifs dans un réseau peut être utilisé comme plateforme d'attaque. Nous permettons une intégration parfaite de nos produits dans les concepts de sécurité informatique existants et assurons la sécurité des données comme suit :
Toutes les passerelles ASi-5/ASi-3 modernes peuvent être mises à jour et peuvent répondre aux futures exigences de sécurité longtemps après leur mise en service.
Le firmware sur le serveur de mise à jour est signé.
Chaque dispositif capable de fonctionner avec TCP/IP reçoit en production un certificat individuel pour la communication SSL.
ASi augmente la sécurité grâce à la rupture de communication entre TCP/IP et les dispositifs de terrain.
OPC UA utilise des méthodes de cryptage établies telles que AES-256 avec SHA jusqu'à 512 ou RSA.
Les mises à jour logicielles et OPC UA peuvent également être bloquées localement dans le dispositif – une protection fiable et absolue.
N'importe quel dispositif IO-Link (ici une station RFID et un capteur de température) peut être connecté à ASi via des modules ASi-5 avec un maître IO-Link intégré (BWU4077).
Les données des dispositifs IO-Link sont envoyées au cloud (ici AWS d'Amazon) via le serveur OPC UA intégré de la passerelle ASi (BWU3674).
En plus des données de processus IO-Link, les diagnostics de la passerelle (entre autres le courant et la tension du circuit ASi) sont également transmis sous forme d'objets OPC UA.
Un certificat AWS IoT et une clé privée sont générés et associés à un serveur de Edge basé sur des scripts.
Le certificat permet une connexion unique entre le serveur OPC UA et le client OPC UA intégré dans la base de données basée sur le cloud.
Le serveur Edge à base de scripts envoie régulièrement des paquets de données préparés directement au cloud.
Les données sont clairement visualisées dans un tableau de bord.
OPC UA - Échange universel de données du capteur au cloud
À l'ère de l'industrie 4.0, les données des capteurs et des actionneurs collectées via ASi ne sont plus seulement indispensables pour le contrôle. Les niveaux supérieurs tels que les serveurs de télémaintenance, les systèmes de visualisation et les applications basées sur le cloud ont également besoin de données sémantiques fiables provenant du niveau de terrain le plus bas.
