So sánh nhanh: IoT và Industrial IoT (IIoT)

So sánh IoT và IIoT

IoT – Internet of Things thường được gọi là đối tượng “thông minh” hoặc “những thứ” được kết nối với internet. Mọi thứ từ bộ điều nhiệt gia đình, thiết bị gia dụng cho đến ô tô, thiết bị mở cửa ga ra và công tắc đèn kết nối internet, gửi và nhận dữ liệu, về cơ bản là kết nối thế giới vật lý với thế giới kỹ thuật số đều được coi là vật thể thông minh.

Trong khi IoT được sử dụng phổ biến nhất cho người tiêu dùng, IIoT được sử dụng cho mục đích công nghiệp như tiện ích, sản xuất, giám sát chuỗi cung ứng và hệ thống quản lý tài sản từ xa. Sự khác biệt giữa IoT và IIoT là các Use Case của chúng.

Xem thêm  : IIoT – Internet vạn vật công nghiệp là gì ?

Use Case

IoT được phát triển với khái niệm sử dụng các thiết bị thông minh để cải thiện sự tiện lợi của người tiêu dùng, nơi con người tương tác với các thiết bị để đạt được một số lợi ích.

Ví dụ: các thiết bị gia dụng được kết nối sẽ giảm hóa đơn hàng tháng của bạn bằng cách quản lý việc sử dụng tài nguyên của bạn như tự động tắt điện khi bạn rời khỏi nhà hoặc điều chỉnh nhiệt độ phòng dựa trên thời tiết hiện tại.

Mặt khác, IIoT sử dụng các thiết bị phức tạp hơn để mở rộng nhằm cung cấp khả năng hiển thị chi tiết hơn và cho phép các điều khiển tự động và thực hiện các phân tích phức tạp. Một số Use Case phổ biến bao gồm:

• Theo dõi và giám sát tài sản : Theo dõi tài sản có lẽ là Use Case IIoT đầu tiên và phổ biến nhất.
• Tự động hóa các quy trình thủ công
• Bảo trì dự đoán : Bảo trì dự đoán là Platform của các nhà máy thông minh.
• Cải thiện an toàn và bảo mật: Trong khi các tiêu đề về bảo mật IoT có xu hướng tập trung vào các công nghệ có khả năng mở ra rủi ro an ninh mạng, các công nghệ như giám sát video và giám sát từ xa cũng có thể cải thiện bảo mật.
• Tòa nhà: hiệu quả năng lượng và / hoặc tự động hóa
• Chuyển đổi từ mô hình dựa trên sản phẩm sang mô hình dựa trên dịch vụ cho khách hàng : Nhờ IoT, ngày càng có nhiều sản phẩm truyền thống được cung cấp dịch vụ.
• Quy trình thiết kế sản phẩm nhanh và hiệu quả hơn : Dữ liệu từ các thiết bị được kết nối có thể được sử dụng để cải thiện quy trình thiết kế và làm cho quy trình thiết kế của chúng nhanh hơn và hiệu quả hơn.

IIoT kết nối các máy móc và cảm biến quan trọng trong các ngành công nghiệp có mức cổ phần cao như hàng không vũ trụ, quốc phòng, chăm sóc sức khỏe và năng lượng. Đây là những hệ thống mà sự cố thường dẫn đến nguy hiểm đến tính mạng hoặc các tình huống khẩn cấp khác.

Mặt khác, IoT có xu hướng trở thành các thiết bị cấp người tiêu dùng với rủi ro thấp khi xảy ra lỗi. Chúng rất quan trọng và tiện lợi, nhưng sự cố không tạo ra tình huống khẩn cấp ngay lập tức.

Việc triển khai công nghệ IoT hiện tại sẽ ngày càng phát triển. Hiểu được sự khác biệt giữa IoT và IoT công nghiệp (IIoT) sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách Internet công nghiệp mới nổi sẽ cung cấp cho doanh nghiệp công nghiệp cơ hội tăng trưởng mới để cải thiện hiệu suất và cạnh tranh bằng cách sử dụng các công nghệ này.

IIoT bao gồm những thành phần gì ?

Kiểm soát truy cập

Kiểm soát truy cập là hệ thống xác minh danh tính và quản lý quyền cho tất cả các yếu tố được kết nối Platform bao gồm API, giao diện quản trị viên hoặc nhà điều hành, thiết bị, người dùng, tổ chức, dữ liệu được lưu trữ hoặc đang chuyển tiếp hoặc bất kỳ dịch vụ Platform nào khác.

Phân tích dữ liệu

Analytics đề cập đến khả năng người dùng giám sát cả dữ liệu Historical và thời gian thực được thu thập từ các thiết bị IIoT. Phân tích có thể bao gồm các thành phần mô tả, dự đoán và chỉ định.

Ứng dụng

Một ứng dụng là bất kỳ phần logic nào được chứa trong đó chạy trên hoặc được tích hợp trực tiếp vào Platform IIoT. Các ứng dụng trên đám mây và tại chỗ cho phép kiểm soát dựa trên mã đối với các thành phần Platform IIoT, sử dụng các tài sản hoặc dữ liệu thô với logic tùy chỉnh cụ thể. Một ứng dụng có thể chứa các giao diện người dùng (UI) dành cho khách hàng, nhà điều hành hoặc quản trị viên hoặc có thể hoạt động như một dịch vụ khép kín, cung cấp bất kỳ loại dữ liệu liên quan hoặc thao tác thiết bị nào.

Quản lý dữ liệu

Quản lý dữ liệu được định nghĩa là các khả năng trong Platform IoT để nhập, lưu trữ, quản lý và chuyển tiếp dữ liệu nhận được từ các thiết bị IIoT.

Quản lý thiết bị

Quản lý thiết bị đề cập đến khả năng của Platform IIoT cung cấp chức năng quản lý vòng đời cho các thiết bị được kết nối, bao gồm việc tích hợp thiết bị, triển khai các bản cập nhật phần mềm và chương trình cơ sở cũng như cấu hình các thiết bị được quản lý.

Xử lý sự kiện

Xử lý sự kiện đề cập đến khả năng của một Platform IoT để thực hiện các hành động hoặc cung cấp các cảnh báo và thông báo dựa trên các quy tắc hoặc trình kích hoạt do quản trị viên hoặc người dùng định cấu hình.

Tích hợp bên ngoài

Tích hợp được định nghĩa là khả năng của Platform IoT để giao diện và chia sẻ dữ liệu với các ứng dụng, dịch vụ hoặc hệ thống của bên thứ ba.

Giám sát

Giám sát được định nghĩa là khả năng của một Platform để kích hoạt các sự kiện, báo cáo về trạng thái thiết bị và theo dõi các luồng dữ liệu đã nhập. Các khả năng của Platform để giám sát nên bao gồm cả chế độ xem tổng hợp và xem chi tiết, và thường bao gồm trang tổng quan dành cho người điều hành hoặc quản trị viên và các giao diện đồ họa khác.

Giao diện người dùng quản trị viên (UI) Giao diện người dùng quản trị viên cung cấp khả năng quản lý cấu hình bao gồm kiểm soát truy cập và cấu hình Platform . Giao diện quản trị viên này cũng thường chịu trách nhiệm cấu hình các dịch vụ trên Platform do nhà cung cấp cung cấp, chẳng hạn như cấu hình quản lý thiết bị và dữ liệu.

Cảnh báo và Thông báo

Cảnh báo và thông báo là bất kỳ hệ thống nào đẩy dữ liệu, Meta data và thông báo đến người dùng, quản trị viên hoặc hệ thống bên ngoài nhằm mục đích tạo các sự kiện đã ghi. Cảnh báo và thông báo có thể bao gồm các thông báo do người dùng định cấu hình được cung cấp thông qua các yếu tố giao diện người dùng và trải nghiệm người dùng (UX) trong trang tổng quan hoặc chế độ xem danh sách.

Cảnh báo và thông báo cũng có thể sử dụng các phần tử API / M2M dựa trên push hoặc pull để hoàn thành các mục đích gửi tin nhắn của chúng.

Xác thực và Kiểm soát truy cập

Xác thực và kiểm soát truy cập là một hệ thống xác minh danh tính và quản lý danh tính cho tất cả các yếu tố được kết nối với Platform IIoT bao gồm API, giao diện người dùng quản trị, giao diện người dùng nhà điều hành, thiết bị và dịch vụ do Platform cung cấp. Xác thực và kiểm soát truy cập phải hỗ trợ xác thực đa yếu tố cho cả người dùng và thiết bị, đồng thời hỗ trợ các mô hình nhiều người thuê và khách hàng của khách hàng. Xác thực và kiểm soát truy cập cũng có thể bao gồm mã hóa và bảo vệ dữ liệu mặc dù không bắt buộc trong mọi trường hợp IIoT.

Nhập và định tuyến dữ liệu

Nhập và định tuyến dữ liệu là một dịch vụ cho phép các Platform nhập dữ liệu máy từ các thiết bị IIoT được kết nối, các điểm tổng hợp và các cổng và sau đó chuyển tiếp dữ liệu đã nhập đến các dịch vụ trên Platform hoặc ngoài Platform khác.

Nhập và định tuyến dữ liệu thường là một điểm cuối MQTT / HTTP, nhưng về mặt logic thì giao thức này không khả thi. Quá trình nhập và định tuyến dữ liệu hoạt động như một trung tâm thông báo, cho phép một thông báo được nhập riêng lẻ đi qua nhiều loại dịch vụ trên Platform hoặc ngoài Platform .

Thiết bị

Thiết bị là sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm được lắp ráp để thực hiện một số chức năng IIoT.

Kết nối thiết bị

Kết nối thiết bị là đường dẫn truyền thông cho phép dữ liệu truyền từ một thiết bị riêng lẻ đến cổng cạnh IIoT bằng cách sử dụng Bluetooth năng lượng thấp, Zigbee / Z-Wave hoặc các công nghệ dựa trên mạng LAN khác. Ngoài ra, một số thiết bị có thể kết nối trực tiếp với Platform mà không cần chuyển cổng IIoT bằng cách sử dụng các dịch vụ LPWAN, mạng di động, vệ tinh hoặc đường dây cố định.

Bộ nhớ meta data của thiết bị

Lưu trữ Meta data thiết bị là cơ sở dữ liệu nội dung cung cấp điểm thu thập cho tất cả Meta data thiết bị IIoT bao gồm trạng thái hiện tại và trạng thái Historical của thiết bị. Rất thường lưu trữ Meta data của thiết bị được triển khai dưới dạng kho dữ liệu kiểu SQL. Lưu trữ Meta data thiết bị có thể được hiển thị trực tiếp với Platform IIoT hoặc ứng dụng doanh nghiệp (ví dụ: hệ thống quản lý theo dõi tài sản hoặc hàng tồn kho) hoặc chỉ có thể được hiển thị nội bộ với các dịch vụ quản lý thiết bị IoT.

Phân tích tại biên (Edge Analytics)

Phân tích tại biên (Edge Analytics) là bất kỳ loại thăm dò định lượng nào liên quan đến dữ liệu và Meta data được thực hiện cục bộ ở rìa. Phân tích tại biên (Edge Analytics) thường bao gồm phát hiện bất thường hạn chế hoặc các dịch vụ phân tích liên quan đến bảo mật thiết yếu khác, mặc dù cũng có thể triển khai phân tích đầy đủ hơn.

Chuẩn hóa Dữ liệu biên

Chuẩn hóa Dữ liệu biên là một dịch vụ cho phép chuyển đổi và chuẩn hóa dữ liệu máy ở cạnh IIoT từ các nguồn phát trực tuyến, không có cấu trúc sang các định dạng dữ liệu có cấu trúc được nén để truyền hoặc lưu trữ theo hướng bắc. Ngoài ra, việc chuẩn hóa dữ liệu có thể tổng hợp dữ liệu cảm biến tốc độ làm mới cao thành đường trung bình động hoặc các chỉ số có cửa sổ khác.

Lưu trữ Dữ liệu tại biên

Lưu trữ Dữ liệu tại biên là một dịch vụ cung cấp khả năng lưu trữ tạm thời hoặc liên tục dữ liệu máy ở rìa IoT. Lưu trữ Dữ liệu biên có thể được sử dụng như một công cụ lưu trữ ngắn hạn trong thời gian kết nối Platform không liên tục hoặc như một công cụ lưu trữ dài hạn cho phân tích hoặc giám sát dựa trên cạnh.

Ứng dụng Edge IIoT

Ứng dụng Edge IIoT là ứng dụng IIoT được triển khai và thực thi từ cạnh của giải pháp IIoT. Nó thường giao diện với các tài nguyên và thiết bị có sẵn tại địa phương nhưng cũng có thể kết nối với các API (dữ liệu và quản lý) hướng nam hoặc hướng bắc.

Xử lý sự kiện tại biên

Xử lý edge Event là khả năng thực thi các hành động bao gồm chú thích bên ngoài, thông báo và cảnh báo được thực thi trên biên của mạng IIoT.

Xử lý sự kiện Edge thường là một phiên bản giới hạn tính năng của xử lý sự kiện trên Platform , dựa trên đám mây, mặc dù nó cũng có thể được triển khai dưới dạng xử lý sự kiện phức tạp đầy đủ tính năng (CEP).

Kết nối Edge to Cloud

Kết nối Edge-to-cloud là dịch vụ truyền thông cho phép dữ liệu di chuyển từ thiết bị IIoT, điểm tổng hợp và cổng đến Platform IIoT đám mây và các dịch vụ đám mây khác. Các tùy chọn kết nối bao gồm mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN), mạng di động, vệ tinh, mạng độc quyền và các dịch vụ đường dây cố định.

Ứng dụng Doanh nghiệp

Ứng dụng doanh nghiệp là bất kỳ dịch vụ bên ngoài nào bao gồm dịch vụ phân tích của bên thứ ba, dịch vụ lưu trữ dữ liệu và các dịch vụ khác, giao diện với các API hướng bắc (dữ liệu và quản lý) để cung cấp chức năng cho người dùng.

Xử lý sự kiện (Historical)

Xử lý sự kiện (Historical) là khả năng thực thi các hành động bao gồm chú thích bên ngoài, thông báo và cảnh báo dựa trên dữ liệu máy được lưu trữ. Các hành động được thực hiện dựa trên dữ liệu máy đã được lưu trữ. Xử lý sự kiện (Historical) có thể dựa trên các quy tắc phát hiện bất thường, đường trung bình động hoặc các thông số khác do nhà điều hành hoặc quản trị viên xác định.

Xử lý sự kiện (Thời gian thực)

Xử lý sự kiện (thời gian thực) là khả năng thực thi các hành động bao gồm chú thích bên ngoài, thông báo và cảnh báo dựa trên dữ liệu máy trực tiếp hoặc phát trực tuyến. Xử lý sự kiện (thời gian thực) cũng có thể cung cấp giới hạn giá trị và phát hiện bất thường, nhưng chúng phải được cung cấp gần thời gian thực với quá trình xử lý sự kiện diễn ra trong vòng vài phút sau khi nhập dữ liệu ban đầu.

Tích hợp bên ngoài

Tích hợp bên ngoài là giải pháp sử dụng API hoặc trình kết nối khác cho phép luồng dữ liệu hai chiều giữa Platform IIoT và các hệ thống hoặc Platform bên ngoài bao gồm ERP, CRM / SFA, quản lý hàng tồn kho, đặt vé sự cố và các hệ thống khác. Tích hợp bên ngoài, không giống như cấu trúc liên kết đầu ra dữ liệu máy thông thường, là các dịch vụ được sản xuất cung cấp các đầu nối được xây dựng sẵn cho các hệ thống hoặc Platform bên ngoài được chọn. Các tích hợp bên ngoài này cho phép đẩy dữ liệu có chọn lọc dựa trên các quy tắc kinh doanh.

Ứng dụng IIoT

Ứng dụng IIoT là bất kỳ đoạn logic nào có sẵn chạy trên Platform IIoT hoặc được tích hợp trực tiếp vào Platform IIoT. Một ứng dụng có thể chứa giao diện người dùng dành cho khách hàng, nhà điều hành hoặc quản trị viên, hoặc hoạt động như một dịch vụ khép kín, cung cấp bất kỳ kiểu thao tác dữ liệu hoặc thao tác thiết bị nào có liên quan. Các ứng dụng IoT chạy trên đám mây hoặc tại chỗ cho phép kiểm soát dựa trên mã đối với các thành phần của Platform IIoT, làm phong phú thêm các tài sản hoặc dữ liệu thô với logic dành riêng cho khách hàng.

Ứng dụng IIoT và IoT

Lưu trữ dữ liệu máy

Lưu trữ dữ liệu máy là một dịch vụ cho phép lưu trữ liên tục dữ liệu thiết bị IIoT thường ở định dạng chuỗi thời gian. Lưu trữ dữ liệu máy cung cấp các dịch vụ cho phép truy vấn dữ liệu máy dựa trên thiết bị IIoT hoặc khoảng thời gian.

Nó thường bao gồm một kho lưu trữ dữ liệu NoSQL, mặc dù cũng có thể lưu trữ dữ liệu quan hệ. Một số Platform IIoT không cung cấp khả năng lưu trữ, một số yêu cầu sử dụng bộ lưu trữ dữ liệu từ bên ngoài đến Platform và một số cung cấp thời gian lưu giữ dữ liệu giới hạn.

API Northbound Data

Giao diện lập trình ứng dụng Northbound Data (API) là một API duy nhất hoặc tập hợp các API hỗ trợ quản lý lưu trữ dữ liệu. Các API Northbound Data cung cấp quyền truy cập có lập trình vào dữ liệu được lưu trữ trong Platform IIoT cũng như dữ liệu trực tiếp nhận được từ các thiết bị IIoT.

Phân tích trên Platform

Phân tích trên Platform là bất kỳ loại thăm dò định lượng nào liên quan đến dữ liệu và Meta data được thực hiện trong Platform đám mây. Phân tích trên Platform có thể bao gồm các dịch vụ phân tích rời rạc, dịch vụ phân tích tích hợp đầy đủ hoặc các ứng dụng do nhà cung cấp cung cấp.

Giao diện người dùng của nhà điều hành

Giao diện người dùng của nhà điều hành cung cấp giao diện hàng ngày cho các nhà khai thác Platform cho các chức năng bao gồm quản lý thiết bị, quản lý dữ liệu, báo cáo và phân tích. Tất cả các khả năng được cung cấp cho Platform và các dịch vụ liên quan.

Bộ điều hợp giao thức

Bộ điều hợp giao thức là một dịch vụ được triển khai ở cạnh IIoT cho phép khả năng tương thích giữa phần cứng loại SCADA công nghiệp hoặc khác và các thành phần Platform quản lý dữ liệu và quản lý thiết bị.

Dịch vụ này thường đóng vai trò là cầu nối giữa các giao thức độc quyền và các giao thức chuẩn hóa như MQTT hoặc LWM2M và có thể được triển khai trong Platform hoặc trực tiếp trên các thiết bị biên hoặc cổng.

API Southbound Data

Các API Southbound Data cho phép giao tiếp trên lớp dữ liệu giữa các thiết bị IoT được kết nối, các điểm tổng hợp và các cổng cũng như các thành phần dịch vụ định tuyến và nhập dữ liệu. Các API Southbound Data thường là điểm cuối MQTT / HTTP, nhưng nhiều giao thức khác nhau được sử dụng trong các Platform khác nhau.