اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) چیست؟

اینترنت صنعتی اشیا یا IIoT به استفاده از حسگرها و عملگرهای هوشمند و سایر دستگاه‌ها، مانند برچسب‌های شناسایی با فرکانس رادیویی (RFID)، برای بهبود فرآیندهای صنعتی و تولیدی گفته می‌شود. این دستگاه‌ها به‌صورت شبکه‌ای به هم متصل هستند تا داده‌ها را جمع‌آوری، تبادل و تحلیل کنند. بینش‌های به‌دست آمده از این فرآیند به افزایش بهره‌وری و اطمینان در عملیات کمک می‌کنند. IIoT که به آن اینترنت صنعتی نیز گفته می‌شود، در صنایع مختلفی از جمله تولید، مدیریت انرژی، خدمات عمومی و نفت و گاز استفاده می‌شود.

اهمیت IIoT

پایش زمان واقعی: برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم‌های تولیدی و صنعتی، پایش زمان واقعی ضروری است. پایش می‌تواند اجزای کم‌کارآمد را شناسایی کرده و نگهداری پیشگیرانه را فعال کند.
جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها: دستگاه‌های IIoT حجم زیادی داده جمع‌آوری و تحلیل می‌کنند که می‌تواند راه‌هایی برای بهبود عملکرد، مدیریت بهتر موجودی و مصرف انرژی و ارائه بینش برای تصمیم‌گیری بهتر فراهم کند.
سلامت و ایمنی: این دستگاه‌ها می‌توانند شرایط کاری بالقوه خطرناک برای سلامت و ایمنی کارکنان را شناسایی کنند و به بهبود محیط و فعالیت‌های پایدار کمک کنند.
مدیریت زنجیره تأمین: IIoT به بهینه‌سازی زنجیره تأمین کمک می‌کند و دارایی‌ها، موجودی و حمل‌ونقل را ردیابی می‌کند.

عملکرد IIoT چگونه است؟

IIoT شبکه‌ای از دستگاه‌های هوشمند است که به منظور پایش، جمع‌آوری، تبادل و تحلیل داده‌ها به هم متصل شده‌اند. هر اکوسیستم IIoT شامل دستگاه‌های متصل، زیرساخت ارتباطی داده‌ها، تحلیل‌ها و برنامه‌ها، فضای ذخیره‌سازی و نیروی انسانی است. این دستگاه‌ها اطلاعات را مستقیماً به زیرساخت ارتباطی ارسال می‌کنند، جایی که به اطلاعات عملیاتی تبدیل می‌شوند و می‌توانند برای نگهداری پیش‌بینانه و بهینه‌سازی فرآیندها استفاده شوند.

تفاوت IoT و IIoT چیست؟

IoT و IIoT از نظر فناوری‌های پایه مشابه هستند اما کاربرد متفاوتی دارند. IoT دستگاه‌ها را در بخش‌های مختلف متصل می‌کند و معمولاً نقص سیستم اضطراری ایجاد نمی‌کند، اما IIoT ماشین‌ها و دستگاه‌ها را در بخش‌های صنعتی متصل می‌کند و خرابی در آن می‌تواند تهدید جانی داشته باشد.

صنایع استفاده‌کننده از IIoT

خودرو: نگهداری پیش‌بینانه ربات‌های صنعتی و جمع‌آوری داده‌های سیستم‌های مشتری.
کشاورزی: حسگرهای صنعتی داده‌های خاک، رطوبت و سایر متغیرها را جمع‌آوری می‌کنند تا تولید محصول بهینه شود.
نفت و گاز: هواپیماهای خودکار برای شناسایی مشکلات احتمالی در خطوط لوله و ترکیب با داده‌های سایر حسگرها.
خدمات عمومی: استفاده در اندازه‌گیری برق، آب و گاز و پایش تجهیزات صنعتی از راه دور.

مزایای IIoT

نگهداری پیش‌بینانه: پیش‌بینی زمان سرویس‌دهی و جلوگیری از خرابی دستگاه‌ها.
بهبود خدمات میدانی: شناسایی مشکلات تجهیزات مشتری قبل از جدی شدن.
ردیابی دارایی‌ها: مدیریت و ردیابی محصولات در زنجیره تأمین و هشدار فوری در صورت آسیب.
افزایش رضایت مشتری: تحلیل استفاده مشتریان برای بهبود طراحی محصولات.
بهبود مدیریت تجهیزات کارخانه: پایش لرزش، دما و عوامل مؤثر بر عملکرد تجهیزات.

امنیت IIoT

دستگاه‌های IIoT باید به صورت جداگانه ارزیابی شوند. تولیدکنندگان اکنون امنیت را اولویت قرار می‌دهند و روش‌هایی مانند احراز هویت چندمرحله‌ای، رمزگذاری End-to-End و سطوح مجوز سفارشی را اعمال می‌کنند. کنسرسیوم Industry IoT Consortium نیز چارچوب شبکه‌بندی و امنیتی برای IIoT ارائه کرده است.

خطرات و چالش‌های IIoT

استفاده از رمزهای پیش‌فرض و ارسال داده‌ها به صورت متن ساده.
امکان سوءاستفاده هکرها برای حمله به شبکه.
مدیریت دستگاه و شناسایی صحیح آن‌ها.
مدیریت Patch و بروزرسانی Firmware برای جلوگیری از آسیب‌پذیری.

قوانین، استانداردها و چارچوب‌های IIoT

EU Cybersecurity Act: تعیین الزامات امنیتی برای IIoT.
IoT Cybersecurity Improvement Act 2020 (آمریکا): الزامات امنیتی IIoT در دولت و بخش خصوصی.
UK Product Security and Telecommunications Infrastructure Act: مشخصات امنیتی و مدیریت Patch.
GDPR: الزامات امنیتی و رضایت کاربران برای داده‌های شخصی جمع‌آوری شده توسط IIoT.

استانداردها: ISO/IEC 27001، ISO/IEC 30141:2018، ISO/IEC TS 30149:2024، NIST SP 800-183، ENISA.

کاربردها و نمونه‌های IIoT

ABB: حسگرهای متصل برای پایش ربات‌ها و پیش‌بینی نیاز به تعمیرات.
Airbus: کارخانه دیجیتال با حسگرها و تکنولوژی پوشیدنی برای کارکنان.
Fanuc: تحلیل داده‌های ابری برای پیش‌بینی خرابی ربات‌ها.
Magna Steyr: ردیابی دارایی‌ها و سفارش خودکار قطعات.

IIoT و 5G

5G با سرعت بالا و تاخیر پایین، تبادل داده‌ها به صورت زمان واقعی را ممکن می‌کند و باعث افزایش تعداد دستگاه‌های IIoT می‌شود. این اتصال زمان واقعی، کاربردهایی مانند خودروهای بدون راننده و شهرهای هوشمند را پشتیبانی می‌کند.

صنعت 4.0 و 5.0

Industry 4.0 (۲۰۱۱): تمرکز بر دیجیتالی‌سازی، کارخانه‌های هوشمند، IoT، هوش مصنوعی و کلود.
Industry 5.0 (۲۰۲۱): تمرکز بر نوآوری انسان‌محور، پایداری، تعامل انسان و ماشین، اخلاق و امنیت داده‌ها.

آینده IIoT

بازار جهانی IIoT تا سال ۲۰۳۲ به ۳۶۱ میلیارد دلار خواهد رسید. فناوری‌های کلیدی شامل هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، پردازش لبه، بلاکچین، 5G و دوقلوهای دیجیتال هستند. IIoT نقش مهمی در تحول دیجیتال خطوط تولید و زنجیره‌های تامین خواهد داشت و تحلیل داده‌ها با IIoT به تصمیم‌گیری بلادرنگ کمک خواهد کرد.