La convergenza di IT e OT

By Luca Sinigaglia

In questo articolo esploriamo la convergenza dei sistemi nell'ambito dell'Industrial Internet of Things (IIoT) e offriamo alcune soluzioni alle numerose sfide che presenta.

L'Internet delle cose (IoT) si riferisce alla rete di oggetti fisici resi "intelligenti" grazie a dispositivi elettronici, sensori, software e connettività di rete, che consentono a questi oggetti di raccogliere e scambiare dati. Le aziende del settore industriale si sono rese conto dei vantaggi dell'IoT e hanno coniato una tassonomia, una caratterizzazione delle applicazioni e dei casi d'uso: l'Industrial Internet of Things (IIoT).

La tecnologia IIoT permette alle aziende di accedere direttamente ai dati degli impianti, della produzione e dei dispositivi industriali remoti. Man mano che un maggior numero di aziende adotta l'IIoT, l'Operational Technology (OT) e l'Information Technology (IT) stanno convergendo.

Operational Technology (OT)

L'OT comprende i macchinari, le attrezzature fisiche dell'impianto, il software industriale remoto e l'hardware dove i professionisti OT si concentrano sui sistemi utilizzati per il monitoraggio e il controllo. Sono esperti nell'uso di controllori logici programmabili (PLC), unità terminali remote (RTU), interfacce uomo-macchina (HMI), sistemi SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) e tecnologie informatiche integrate.

Information Technology (IT)

L'IT comprende l'uso di computer, dispositivi di archiviazione e di rete e altri dispositivi fisici, infrastrutture e processi per creare, elaborare, archiviare, proteggere e scambiare tutte le forme di dati elettronici.

Verso la convergenza IT/OT

L'OT ha iniziato ad adottare progressivamente tecnologie simili all'IT, abilitando la convergenza di IT e OT che porterà chiari vantaggi alle aziende, tra cui la riduzione dei costi e dei rischi e il miglioramento delle prestazioni e della flessibilità. Un altro fattore che spinge alla collaborazione tra IT e OT sono i requisiti di sicurezza sempre più stringenti.

Le produzioni e i loro fornitori riconoscono che la comunicazione basata su standard e il networking omogeneo sono fondamentali per ottimizzare i servizi, ottenere maggiore visibilità e ridurre il costo totale di proprietà (TCO).

L'Industrial Ethernet fornisce una piattaforma comune per migliorare la produzione integrata informatizzata e offre un trasferimento incrociato e senza soluzione di continuità di dati critici tra l'impianto e gli uffici di supporto. I vantaggi di questa soluzione includono:

Prestazioni di rete in tempo reale per sviluppare sistemi deterministici
Sicurezza
Affidabilità
Gestione e facilità d'uso
Segmentazione logica
Capacità di aggiungere tecnologie innovative, come la convergenza IT/OT

Le sfide della convergenza

Il mercato della convergenza OT/IT va ben oltre la connessione di applicazioni IT e asset fisici. Il business digitale si concentra in modo specifico sullo scambio e la comunicazione tra pari (compresi i processi e le informazioni), le persone e gli oggetti fisici come entità uguali. La digitalizzazione di catene di valore complesse avviene all'interno delle aziende, tra le aziende e talvolta tra i settori. La digitalizzazione è più di un mercato: è una visione per i futuri modelli intersettoriali con un alto grado di tecnologie digitali e di automazione.

Per questo motivo, le diverse parti devono collaborare in modo efficiente durante l'intero ciclo di vita delle iniziative industriali. Per distinguersi e creare più valore, le aziende cercano di stringere alleanze e partnership vantaggiose all'interno dell'ecosistema.

Per i responsabili delle decisioni tecniche OT, le priorità delle soluzioni sono le seguenti:

Sicurezza
La soluzione non deve causare lesioni o morte e non deve mettere a rischio il pubblico o l'ambiente.
Prestazioni
La soluzione deve supportare la disponibilità operativa dell'impianto di produzione.
Sicurezza
Spesso è una priorità minore poiché la maggior parte dei sistemi OT sono fisicamente separati dall'IT e dagli altri sistemi connessi.
Costo
Il capitale ha un costo elevato e i costi aggiuntivi devono aggiungere un valore chiaro e comprensibile per il responsabile dell'impianto.

Per i responsabili delle decisioni tecniche IT, le priorità tipiche sono le seguenti:

Sicurezza e privacy
Le informazioni aziendali e personali devono essere tenute al sicuro in ogni momento.
Prestazioni
Capacità di soddisfare i requisiti di comunicazione in tempo reale dei sistemi di automazione e controllo industriale.
Disponibilità
Sia la capacità di limitare l'impatto sulle operazioni di aggiornamento o manutenzione della soluzione, sia l'affidabilità delle caratteristiche dell'infrastruttura di rete di base supportata per gestire le interruzioni con un impatto minimo.
Gestibilità
Facilità di configurazione, manutenzione e riparazione.
Compatibilità
In che modo l'infrastruttura di rete supporta i vari tipi di comunicazione industriale e i dispositivi, i controllori, le interfacce uomo-macchina (HMI) e le applicazioni già in uso.
Facilità di integrazione
Non solo con le applicazioni aziendali, ma anche integrando in modo sicuro le tecnologie remote o del fornitore.
Flessibilità
La possibilità di affidarsi ad apparecchiature comuni fornite da diversi fornitori e supportate da know-how comuni (spesso presenti nel reparto IT).

Considerazioni per una convergenza IT/OT di successo

La sicurezza
- Utilizzare il Software-Defined Networking (SDN) per un'orchestrazione personalizzata e una sicurezza intelligente o soluzioni di automazione off-the-shelf per un costo di implementazione minimo:
  - La sicurezza dei sistemi di automazione e controllo industriale garantisce la disponibilità e l'integrità contro le minacce informatiche
  - Le migliori pratiche IEC 62443 per la sicurezza delle reti e dei sistemi per garantire che il processo di specifica, implementazione e valutazione sia stato condotto in modo rigoroso
  - Supporto per VLAN dinamiche multiple
Affidabilità e resilienza
- Resilienza della rete ICT integrata con recupero rapido dei guasti (~50ms)
- Temperatura di funzionamento estesa
Riduzione dei costi complessivi (CAPEX)
- Progettare reti convergenti IT/OT, eliminando controlli inutilmente ridondanti dell'infrastruttura di rete, come guaine, cavi, switch e UPS, che semplificheranno l'interoperabilità e la conformità alla sicurezza.
Gestibilità, riduzione dei costi operativi (OPEX)
- Gestire tramite una piattaforma di gestione unificata per il provisioning e il monitoraggio
Facile integrazione e compatibilità con gli standard
- Utilizzare dispositivi di rete basati su standard per:
  - Commutazione Layer 2 e Layer 3 ad alte prestazioni
  - Capacità di routing, comprese quelle più diffuse sulle reti IPv4/IPv6 come BGP, ECMP, OSPF, PIM e RIP
  - Supporto per la tabella degli indirizzi MAC e per i gruppi multicast estesi
- Protocolli industriali per l'integrazione con gli strumenti di gestione della fabbrica esistenti:
  - PROFInet NRT/RT
  - Protocollo di ridondanza multimediale (MRP)
  - Modbus/TCP

Opportunità di convergenza IT/OT

L'IoT crea nuove opportunità di convergenza in tutte le linee di business per trasformare i modelli di business e i settori industriali esistenti e apre nuove opportunità per le tecnologie dirompenti. A seconda del settore, la convergenza può essere applicata agli impianti di produzione, alla gestione delle strutture, ai grandi magazzini, agli aerei o persino alle stanze degli ospedali e ai servizi cittadini come la raccolta dei rifiuti. Molte di queste applicazioni, come il trattamento dell'acqua, la produzione di energia e la videosorveglianza in tempo reale, richiedono un'elevata qualità del servizio (QoS) e una bassa latenza, e richiedono un'infrastruttura di rete sofisticata per trasportare i dati raccolti in modo affidabile.

La sicurezza è fondamentale per il successo o il fallimento dei mercati IoT e IIoT. I sistemi devono essere protetti dalle minacce più comuni (come l'accesso non autorizzato o la manipolazione dei dati), tenendo conto non solo dei principi di sicurezza di disponibilità, integrità e riservatezza, ma anche delle esigenze di sicurezza in quanto si tratta di dispositivi cyber-fisici.

Un futuro convergente

Le amministrazioni pubbliche hanno sviluppato e gestito l'OT e l'IT come aree diverse con autorità e responsabilità diverse, mantenendo tecnologie, standard, protocolli, modelli di governance e unità organizzative separate. Tuttavia, l'OT sta progressivamente adottando tecnologie simili a quelle dell'IT grazie ai vantaggi derivanti dal miglioramento del processo decisionale con l'accesso ai dati in tempo reale, alla riduzione dei costi e dei rischi.

Per ottenere questi vantaggi, le strategie IT e OT devono essere armonizzate, la sicurezza e i dati devono essere gestiti centralmente e le risorse devono essere riqualificate per unire i requisiti di entrambe le discipline. Grazie a una convergenza IT/OT di successo, le aziende possono sfruttare il potenziale nascosto nella loro catena di fornitura ottimizzando i processi e aumentando la trasparenza dei dati.

I dati proverranno da diverse fonti, tra cui fonti aziendali interne tradizionali, sistemi IT e correlati, sensori, dispositivi connessi a Internet, fonti esterne di social media e altri elementi di dati strutturati e non strutturati. La combinazione di queste fonti per l'analisi fornirà la base per un monitoraggio, una visione e un controllo più completi dell'azienda, aumentando al contempo l'efficienza.

Le imprese non dispongono di tutte le competenze necessarie per affrontare le sfide associate all'IoT, pertanto la partecipazione ad alleanze e partnership commerciali e tecnologiche è obbligatoria. Allied Telesis persegue queste opportunità aggiungendo le proprie competenze agli ecosistemi. Sfruttiamo la nostra esperienza nel campo del networking per offrire comunicazioni affidabili e contribuire all'integrazione di diversi sistemi di automazione e connessioni a miriadi di dispositivi dotati di sensori.