La convergencia de las TI y OT

By Luca Sinigaglia

En este blog, exploramos el área en evolución de la convergencia de sistemas dentro del panorama del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y ofrecemos algunas soluciones a los numerosos desafíos que presenta.

El Internet de las cosas (IoT) hace referencia a la red de objetos físicos convertidos en "inteligentes" con electrónica, sensores, software y conectividad de red, lo que permite a estos objetos recopilar e intercambiar datos. Las organizaciones industriales se dieron cuenta de los beneficios de IoT y acuñaron su taxonomía, caracterización de aplicación y casos de uso: el Internet Industrial de las Cosas (IIoT).

La tecnología IIoT permite a las organizaciones acceder directamente a los datos de planta, fabricación y dispositivos industriales remotos. A medida que más organizaciones adoptan la IIoT, convergen la tecnología operativa (OT) y la tecnología de la información (IT).

Tecnología operativa (OT)

La OT comprende maquinaria, equipos de planta física, software industrial remoto y hardware. Los profesionales de OT se centran en los sistemas utilizados para la supervisión y el control. Son expertos en el uso de controladores lógicos programables (PLC), unidades terminales remotas (RTU), interfaces hombre-máquina (HMI), sistemas de supervisión, control y adquisición de datos (SCADA) y tecnologías informáticas integradas.

Tecnología de la información (TI)

Las TI incluyen cualquier uso de ordenadores, almacenamiento, dispositivos de red y otros dispositivos físicos, infraestructuras y procesos para crear, procesar, almacenar, proteger e intercambiar todo tipo de datos electrónicos.

Hacia la convergencia IT/OT

La OT ha empezado a adoptar progresivamente tecnologías similares a las de TI; así, la convergencia de TI y OT aportará claras ventajas a las empresas, como la reducción de costes y riesgos y la mejora del rendimiento y la flexibilidad. Además, los requisitos de seguridad, cada vez más estrictos, están impulsando la colaboración entre TI y OT.

Los fabricantes y sus proveedores industriales reconocen que la comunicación basada en estándares y las redes homogéneas son fundamentales para optimizar los servicios, aumentar la visibilidad y reducir el coste total de propiedad.

Industrial Ethernet proporciona una plataforma común para mejorar la Fabricación Integrada por Ordenador y ofrece una transferencia cruzada sin fisuras de datos críticos entre la planta de producción y las oficinas de apoyo. Las ventajas incluyen:

Rendimiento de la red en tiempo real para desarrollar sistemas deterministas
Seguridad de la información
Fiabilidad
Funciones de gestión y facilidad de uso
Segmentación lógica
Capacidad para añadir tecnologías innovadoras como la convergencia TI/OT

Los retos de la convergencia

El mercado de la convergencia OT/IT va mucho más allá de la conexión de aplicaciones informáticas y activos físicos. El negocio digital se centra específicamente en el intercambio y la comunicación entre empresas (incluidos procesos e información), personas y cosas físicas como entidades iguales. La digitalización de cadenas de valor complejas se produce dentro de las empresas, entre empresas y, a veces, entre sectores. La digitalización es más que un mercado: es una visión de futuros modelos intersectoriales con un alto grado de tecnologías digitales y automatización.

Esto significa que las distintas partes deben colaborar eficazmente a lo largo de todo el ciclo de vida de las iniciativas industriales. Para destacar y mostrar más valor, las empresas intentan establecer las mejores alianzas y asociaciones en el ecosistema.

Para los responsables técnicos de OT, las prioridades de solución son las siguientes:

Seguridad
La solución no debe causar lesiones ni la muerte y no debe poner en peligro al público ni al medio ambiente.
Rendimiento
La solución debe respaldar la disponibilidad operativa de las instalaciones de producción.
Seguridad de la información
Suele ser una prioridad menor, ya que la mayoría de los sistemas OT están físicamente separados de los sistemas informáticos y otros sistemas conectados.
Coste
El capital tiene un precio elevado y los costes adicionales deben aportar un valor añadido claro y comprensible para el director de la planta.

Para los responsables técnicos de TI, las prioridades típicas son las siguientes:

Seguridad y privacidad
La información empresarial y personal debe mantenerse segura en todo momento.
Rendimiento
Capacidad para satisfacer los requisitos de comunicación en tiempo real de los sistemas de automatización y control industrial.
Disponibilidad
Tanto la capacidad de limitar el impacto en las operaciones de la actualización o el mantenimiento de la solución como la fiabilidad de las características de la infraestructura de red de base soportada para hacer frente a las interrupciones con un mínimo impacto.
Manejabilidad
Facilidad de configuración, mantenimiento y reparación de la solución.
Compatibilidad
Cómo soporta la infraestructura de red los distintos tipos de comunicaciones industriales y los dispositivos, controladores, interfaces hombre-máquina (HMI) y aplicaciones ya en uso.
Facilidad de integración
No sólo con aplicaciones empresariales, sino integrando de forma segura la experiencia remota o del proveedor.
Flexibilidad
La capacidad de confiar en equipos estándar comunes suministrados por varios proveedores y respaldados por una experiencia común (que suele encontrarse en el departamento de TI).

Consideraciones para el éxito de la convergencia TI/OT

Seguridad de la información
- Utilice (SDN) para la orquestación personalizada y la seguridad inteligente o para un coste de implantación mínimo:
  - La seguridad de los sistemas de automatización y control industrial garantiza la disponibilidad y la integridad frente a las ciberamenazas
  - Las mejores prácticas de la norma IEC 62443 para la seguridad de redes y sistemas, a fin de garantizar que el proceso de especificación, aplicación y evaluación se ha llevado a cabo de forma rigurosa
  - Soporte de múltiples VLAN dinámicas
Fiabilidad y resiliencia
- Resiliencia de la red de tecnologías de la información y la comunicación (TIC) integrada con recuperación rápida de fallos (~50 ms)
- Temperatura de funcionamiento ampliada
Reducción global de costes (CAPEX)
- Construya sus redes convergentes de TI/OT, eliminando controles innecesariamente redundantes de la infraestructura de red, como conductos, cables, switches y SAI, que luego simplificarán la interoperabilidad y el cumplimiento de las normas de seguridad.
Manejabilidad, reducción de costes operativos (OPEX)
- Utilizar una plataforma de gestión unificada para el aprovisionamiento y la supervisión
Fácil integración y compatibilidad con las normas
- Utilice un dispositivo de red basado en estándares para:
  - Conmutación de capa 2 y capa 3 de alto rendimiento
  - Capacidad de enrutamiento, incluidas las más frecuentes en las redes IPv4/IPv6 como BGP, ECMP, OSPF, PIM, RIP
  - Tabla de direcciones MAC ampliada y compatibilidad con grupos multidifusión
- Protocolos industriales para la integración con las herramientas de gestión de fábrica existentes:
  - PROFInet NRT/RT
  - Protocolo de redundancia de medios (MRP)
  - Modbus/TCP

Oportunidades para la convergencia TI/OT

IoT crea nuevas oportunidades de convergencia en todas las líneas de negocio para transformar los modelos empresariales y los sectores industriales existentes y abre nuevas oportunidades para las tecnologías disruptivas. Dependiendo del sector, la convergencia puede aplicarse a plantas de fabricación, gestión de instalaciones, grandes almacenes, aviones o incluso habitaciones de hospital y servicios urbanos como la recogida de residuos. Muchas de estas aplicaciones, como el tratamiento de aguas, la generación de energía y la videovigilancia en tiempo real, requieren una alta calidad de servicio (QoS) y baja latencia, lo que exige una sofisticada infraestructura de red para transportar los datos recogidos de forma fiable.

La seguridad es fundamental para el éxito o el fracaso de los mercados IoT e IIoT. Los sistemas tienen que estar protegidos frente a las amenazas más comunes a las que se enfrentan (como el acceso no autorizado o la manipulación de datos), teniendo en cuenta no solo los principios de seguridad de disponibilidad, integridad y confidencialidad, sino también las necesidades de seguridad, ya que se trata de dispositivos ciberfísicos.

Un futuro convergente

Las industrias desarrollaron y gestionaron la OT y la TI como áreas distintas con autoridades y responsabilidades diferentes, manteniendo tecnologías, normas, protocolos, modelos de gobernanza y unidades organizativas separadas. Sin embargo, el OT está adoptando progresivamente tecnologías similares a las TI debido a las ventajas de una mejor toma de decisiones con acceso a datos en tiempo real, y a la reducción de costes y riesgos.

Para lograr estos beneficios, las estrategias de TI y OT deben armonizarse, la seguridad y los datos deben gestionarse de forma centralizada y los recursos deben volver a capacitarse para fusionar los requisitos de ambas disciplinas. Mediante una convergencia exitosa de TI/OT, las empresas pueden explotar el potencial oculto de su cadena de suministro racionalizando los procesos y aumentando la transparencia de los datos.

Los datos procederán de diversas fuentes, incluidas las fuentes empresariales internas tradicionales, los sistemas informáticos y afines, los sensores, los dispositivos conectados a Internet, las fuentes externas de los medios sociales y otros elementos de datos estructurados y no estructurados. La combinación de estas fuentes para el análisis proporcionará una base para una supervisión, una visión y un control más exhaustivos de la empresa, al tiempo que aumentará la eficiencia.

Las empresas no disponen de todas las competencias necesarias para afrontar los retos asociados al IoT, por lo que es obligatoria la participación en alianzas y asociaciones empresariales y tecnológicas. Allied Telesis persigue estas oportunidades añadiendo nuestras competencias a los ecosistemas. Aprovechamos nuestra experiencia en redes para ofrecer comunicaciones fiables y ayudar a integrar diversos sistemas de automatización y conexiones a miríadas de dispositivos habilitados para sensores.