La convergencia de TI y OT

By Luca Sinigaglia

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

El Internet de las cosas (IoT) se refiere a la red de objetos físicos "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 casos de aplicación y uso: el Internet Industrial de las Cosas (IIoT).

La tecnología IIoT permite a las organizaciones acceder directamente a los datos de la planta, la fabricación y los dispositivos industriales remotos. A medida que más organizaciones se mueven para adoptar IIoT, Tecnología Operativa (OT) y Tecnología de la Información (TI) están convergiendo.

Tecnología operativa (OT)

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 control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) y tecnologías informáticas integradas.

Tecnología de la información (TI)

Incluye cualquier uso de computadoras, almacenamiento, dispositivos de red y otros dispositivos físicos, infraestructura y procesos para crear, procesar, almacenar, proteger e intercambiar todas las formas de datos electrónicos.

Hacia la convergencia IT/OT

El OT ha comenzado a adoptar tecnologías similares a las TI progresivamente; por lo tanto, la convergencia de las TI y el OT aportará claras ventajas a las empresas, incluidas la reducción de costes y riesgos y el aumento del rendimiento y la flexibilidad. Además, los requisitos de seguridad cada vez más estrictos impulsan la colaboración IT/OT.

Los fabricantes y sus proveedores industriales reconocen que la comunicación basada en estándares y una red homogénenea son clave para optimizar los servicios, una mayor visibilidad y un menor costo total de propiedad.

Ethernet industrial proporciona una plataforma común para mejorar la fabricación integrada por computadora y ofrece una transferencia cruzada sin fisuras de datos críticos entre el piso de la planta y las oficinas de soporte. Los beneficios incluyen:

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

Los retos de la convergencia

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

Esto significa que las diferentes partes deben colaborar eficientemente en todo el ciclo de vida de las iniciativas industriales. Con el fin de destacar y mostrar más valor, las empresas tratan de hacer las mejores alianzas y asociaciones en el ecosistema.

Para los responsables de la toma de decisiones técnicas, las prioridades de solución son las siguientes:

Seguridad
La solución no debe causar lesiones ni muertes y no debe poner en peligro al público ni al medio ambiente.
Rendimiento
La solución debe apoyar la disponibilidad operativa de la instalación de producción.
Seguridad
A menudo es una prioridad menor ya que la mayoría de los sistemas de TO están físicamente separados de TI y otros sistemas conectados.
Costo
El capital es de suma importancia, y los costos adicionales deben agregar un valor claro que sea entendido por el gerente de la planta.

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

Seguridad y privacidad
La información comercial 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 industriales.
Disponibilidad
Tanto la capacidad de limitar el impacto en las operaciones de actualización o mantenimiento de la solución como la fiabilidad de las características de la infraestructura de red base soportada para manejar cortes con un impacto mínimo.
Capacidad de gestión
Facilidad de configuración, mantenimiento y fijación de la solución.
Compatibilidad
Cómo la infraestructura de red soporta varios tipos de comunicaciones industriales y los dispositivos, controladores, interfaces hombre-máquina (HMI) y aplicaciones ya en uso.
Facilidad de integración
No solo con aplicaciones empresariales, sino que integra de forma segura la experiencia de proveedores o remotos.
Flexibilidad
La capacidad de confiar en el equipo común estándar proporcionado por varios proveedores y respaldado por conocimientos comunes (que a menudo se encuentran en el departamento de TI).

Consideraciones para el éxito de la convergencia IT/OT

Seguridad
- Utilice Software-Defined Networking (SDN) para orquestación a medida y seguridad inteligente o soluciones de automatización listas para usar para un costo mínimo de implementación:
  - La seguridad de los sistemas de automatización y control industriales garantiza la disponibilidad y la integridad frente a las ciberamenazas
  - IEC 62443 Mejores prácticas para la seguridad de redes y sistemas para asegurar que el proceso de especificación, implementación y evaluación se ha llevado a cabo de manera rigurosa
  - Soporte de VLAN dinámico múltiple
Fiabilidad y resiliencia
- Resiliencia de la red de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (TIC) con rápida recuperación de fallas (~50ms)
- Temperatura de funcionamiento extendida
Reducción general de los costos (CAPEX)
- Cree sus redes convergentes de TI/TO, eliminando los controles innecesariamente redundantes de la infraestructura de red, como conductos, cables, conmutadores y UPS, que simplificarán la interoperabilidad y el cumplimiento de la seguridad.
Capacidad de gestión, reducción de los costes operativos (OPEX)
- Opere una plataforma de gestión unificada para el aprovisionamiento y la supervisión
Fácil integración y compatibilidad de estándares
- Utilice un dispositivo de red basado en estándares para:
  - Conmutación de capa 2 y capa 3 de alto rendimiento
  - Capacidad de enrutamiento, incluyendo la más prevalente en redes IPv4/ IPv6 como BGP, ECMP, OSPF, PIM, RIP
  - Tabla de direcciones MAC extendida y soporte de grupos de 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 de negocio existentes y los sectores industriales y abre nuevas oportunidades para las tecnologías disruptivas. Dependiendo de la industria, la convergencia puede ser aplicable a plantas de fabricación, administración de instalaciones, grandes almacenes, aviones o incluso salas de hospital y servicios de la ciudad como la recolección de residuos. Muchas de estas aplicaciones, como el tratamiento de agua, la generación de energía y la videovigilancia en tiempo real, requieren una alta calidad de servicio (QoS) y baja latencia, lo que requiere una infraestructura de red sofisticada para transportar los datos que se recopilan de forma fiable.

La seguridad es fundamental para el éxito o el fracaso de los mercados de IoT e IIoT. Los sistemas deben protegerse contra las amenazas más comunes que 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 son dispositivos ciberfísicos.

Un futuro convergente

Las industrias desarrollaron y gestionaron OT y TI como áreas diferentes con diferentes autoridades y responsabilidades, manteniendo tecnologías separadas, estándares, protocolos, modelos de gobernanza y unidades organizativas. Sin embargo, OT está adoptando progresivamente tecnologías similares a las TI debido a los beneficios de una mejor toma de decisiones con acceso a datos en tiempo real, reducción de costos y riesgo.

Para lograr estos beneficios, se deben armonizar las estrategias de TI y OT, la seguridad y los datos deben gestionarse de forma centralizada, y los recursos deben ser rediseñados para combinar los requisitos de ambas disciplinas. A través de una convergencia exitosa de TI/TO, las empresas pueden explotar el potencial oculto en su cadena de suministro mediante la racionalización de los procesos y el aumento de la transparencia de los datos.

Los datos provendrán de diversas fuentes, incluidas las fuentes de negocio internas tradicionales, TI y sistemas relacionados, sensores, dispositivos conectados a Internet, fuentes de redes sociales externas y otros elementos de datos estructurados y no estructurados. La combinación de estas fuentes para el análisis proporcionará una base para una supervisión empresarial más completa, información y control, al tiempo que aumentará la eficiencia.

Las empresas no tienen todas las habilidades para abordar los desafíos asociados con el IoT, por lo que la participación en alianzas y asociaciones de negocios y tecnología es obligatoria. Allied Telesis busca estas oportunidades agregando nuestras competencias a los ecosistemas. Aprovechamos nuestra experiencia en redes para ofrecer comunicaciones confiables y ayudar a integrar diversos sistemas de automatización y conexiones a innumerables dispositivos habilitados para sensores.