Jak nedávný vývoj IIoT ovlivňuje podobu bezdrátových sítí 5G
Řešení problémů se zařízeními průmyslového internetu věcí (Industrial Internet of Things – IIoT) pro usnadnění použití aplikací průmyslového computingu.
Standardy pro sítě 5G budou do značné míry definovány přímou integrací zařízení internetu věcí (Internet of Things – IoT) a průmyslového internetu věcí (Industrial Internet of Things – IIoT) do globálních sítí a zařízení. Výzkumníci definující technologie sítí 5G se soustředí na to, jak správně zavést tyto nové podoby computingu do ekosystému mobilních sítí.
Obecná popularita rozvoje technologií chytré výroby, jako jsou kyberfyzické systémy (Cyber-Physical Systems – CPS), svědčí o poptávce po vytvoření standardů bezdrátových sítí splňujících potřeby zařízení IIoT. Kyberfyzické systémy, na které má bezdrátová konektivita přímý dopad, jsou příkladem systému, pro nějž budou standardy a technologie sítí 5G značným přínosem.
Některé z hlavních výzev, jimž tito výzkumníci čelí, souvisejí s tím, co definuje internet a proč je tak užitečný a úspěšný: otevřenost, konektivita a flexibilita. Další výzvou je nastavování ve vzdálených lokalitách, které vyžadují protokoly bezdrátových sítí s nízkou spotřebou energie.
Níže uvádíme příklady, jak výzkumníci řeší tyto problémy, kterým technologie IIoT čelí, zejména pokud jde o zajištění silného zabezpečení u otevřených sítí, energeticky úsporné ukládání dat do vyrovnávací paměti a přesnost a spolehlivost přenosných lékařských zařízení.
Softwarově definovaná síť s šifrováním na bázi atributů
Síťová infrastruktura na bázi protokolu TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) neposkytuje bezpečnostní standardy vhodné pro technologie chytrých rozvodných sítí (smartgrid), které se využívají například v oblasti zdravotnictví a energetiky. Výzkumníci z institutu Thapar Institute of Engineering and Technology proto vytvořili schéma zabezpečené sítě, které tento problém řeší.
Komunikační model navržený těmito výzkumníky využívá koncepci softwarově definovaných sítí a je specializován pro technologie IIoT tím, že umožňuje účinné směrování paketů s filtrováním typu cuckoo. Výzkumníci rovněž představili šifrovací schéma na bázi atributů využívající protokol autentizace peer entity Kerberos s autentizací třetí strany.
Navrhované schéma podle výzkumníků poskytuje lepší zabezpečení v porovnání se stávajícími strategiemi, a to bez újmy na výkonu.
Biosenzorový modul k chytrému telefonu
Výzkumník z University of Electronic Science and Technology of China vyvinul prototyp přenosného modulu, který měří hladinu glukózy v krvi a kyselost moči.
Tvůrce tohoto zařízení Jinhong Guo jej zkonstruoval pro napájení z chytrého telefonu uživatele, který se využívá pro sdílení naměřených biologických dat s lékařem uživatele pro účely monitorování zdravotního stavu.
Jinhong Guo uvádí, že zařízení je svou přesností a spolehlivostí srovnatelné se současným standardem zařízení, jež provádějí takovéto monitorování zdravotního stavu. Hlavní předností tohoto zařízení v porovnání se současným standardem, kdy se využívají těžkopádné přístroje vyhrazené pouze pro klinické použití, je jeho přenosnost.
Protože lze technologie IIoT použít v mnoha oblastech, existují nejrůznější omezení, která předchozí síťové protokoly neřešily dostatečně. Několik aplikací představuje unikátní požadavky na zabezpečení, energetickou účinnost, přenosnost atd.
Tyto příklady ukazují, jak technologie IIoT ovlivňují podobu protokolů mobilní komunikace nové generace, a naznačují možnosti, které tyto standardy vytvářejí.
Daniel Browning je koordinátor rozvoje obchodu společnosti DO Supply. Mimo své zaměstnání píše o automatizaci, umělé inteligenci, technologiích a IIoT. Upravila Emily Guentherová, zástupkyně obsahového ředitele, Control Engineering, CFE Media, eguenther@cfemedia.com.
