Sự xuất hiện của Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) đã thay đổi cách thế giới Công nghệ hoạt động (OT) sử dụng dữ liệu rất nhiều. Trước đây, dữ liệu chỉ được thu thập cho mục đích giám sát để đảm bảo sản xuất diễn ra theo đúng tiến độ. Giờ đây, dữ liệu có thể vượt ra ngoài một dòng thông tin đơn thuần. Thông qua phân tích, dữ liệu không chỉ có thể giúp tối ưu hóa sản phẩm và dịch vụ mà còn có thể cải thiện đáng kể hiệu quả hoạt động, tăng lợi nhuận và tạo ra các mô hình kinh doanh mới mà trước đây không thể thực hiện được. Các cơ hội kinh doanh rộng lớn được trình bày bởi dữ liệu đã làm cho IIoT trở thành công nghệ then chốt cho sự thành công trong tương lai của hầu hết các doanh nghiệp.
Những lợi ích mà sự thay đổi này mang lại đã kích hoạt nhu cầu về máy móc phục vụ cho việc thu thập và phân tích dữ liệu, ở bất cứ đâu và ở mọi nơi có thể. Trước đây, các công ty chỉ coi trọng dữ liệu sản xuất, theo dõi năng suất của máy móc hoặc tài sản để đảm bảo hoạt động trơn tru. Ngày nay, cùng với dữ liệu sản xuất, dữ liệu tình trạng máy cũng rất quan trọng. Doanh nghiệp phụ thuộc rất nhiều vào việc phân tích dự đoán dữ liệu vận hành theo thời gian thực để ngăn ngừa các hỏng hóc tiềm ẩn nhằm giảm chi phí bảo trì và rủi ro về các hư hỏng có thể xảy ra khác. Hơn nữa, các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp có thể sử dụng dữ liệu lịch sử của máy móc để cung cấp cho khách hàng dịch vụ bảo trì chính xác hơn và nhanh hơn nhằm giảm chi phí nhân sự. Cuối cùng,
Bất chấp những lợi ích đáng kể của dữ liệu lớn, sự tiến bộ của IIoT trong không gian công nghiệp vẫn còn chậm. Các yếu tố cản trở có rất nhiều: sự đa dạng của các giao thức biên, dữ liệu không chuẩn, kết nối với đám mây, an ninh mạng, quản lý các hệ thống quy mô lớn, …
2 giải pháp kết nối IIoT phổ biến nhất
Trong những ngày đầu của IIoT (khoảng hai hoặc ba năm trước), câu trả lời của các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp cho vấn đề phức tạp và đầy thách thức này là cung cấp giải pháp IIoT chìa khóa trao tay. Khách hàng chỉ cần trả tiền cho dịch vụ hoặc tính năng này và nhà cung cấp thiết bị sẽ lo phần còn lại.
Theo thời gian, khách hàng nhanh chóng thấy mình bị mắc kẹt với nhiều giải pháp IIoT từ các nhà cung cấp khác nhau trên các nền tảng khác nhau, với rất ít hoặc không có khả năng tương tác. Hơn nữa, họ đã bỏ lỡ bức tranh lớn mà tất cả thông tin thu thập được của họ được cho là sẽ tiết lộ. Mọi thứ đều nằm trong các hầm chứa từ các nhà cung cấp khác nhau.
Khi khách hàng nắm bắt được thách thức này, nhu cầu thị trường kêu gọi các kiến trúc mở cung cấp cho khách hàng tùy chọn để phụ trách và duy trì chiến lược IIoT của riêng họ, cho phép họ nói chuyện với bất kỳ thiết bị nào ở bất kỳ vị trí nào .
Đọc thêm Nhà máy thông minh Polibol : Giảm chi phí bảo trì và đảm bảo chất lượng trong quá trình sản xuất
Tuy nhiên, vấn đề vẫn còn phức tạp liên quan đến đầu tư và khả năng cần thiết để thực hiện điều này trên quy mô lớn. Hầu hết khách hàng, ngay cả những người có các giải pháp có mục đích tốt và được tài trợ tốt, đều phải đối mặt với những thách thức to lớn trong việc xây dựng một loại giải pháp như vậy.
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn hai phương pháp kết nối phổ biến: các giải pháp kết nối IIoT độc quyền cung cấp một cách tiếp cận dễ dàng và được quản lý nhưng có các hạn chế về tính linh hoạt, tính mở và quyền sở hữu dữ liệu và các giải pháp kết nối IIoT mở tập trung vào tích hợp hệ thống chéo của bất kỳ thiết bị và quyền sở hữu giải pháp của khách hàng cuối cùng.
Giải pháp kết nối IIoT độc quyền: Giải pháp dễ dàng, không có rắc rối
Một số nhà sản xuất thiết bị công nghiệp đã nhận thấy giá trị của phân tích dữ liệu và bắt đầu cung cấp cho khách hàng giải pháp kết nối IIoT của riêng họ. Để tận dụng sự phong phú của dữ liệu, các cổng IIoT được cài đặt phía trước hoặc được nhúng vào “thứ” và dữ liệu về trạng thái của “thứ” sẽ được truyền từ máy đến đám mây của nhà cung cấp máy.
Giải pháp chìa khóa trao tay thân thiện với người dùng này cho phép khách hàng nhanh chóng nắm bắt, quản lý, trực quan hóa và phân tích dữ liệu được thu thập từ các thiết bị này trên nền tảng đám mây. Hệ thống này khá trực quan cho người dùng vì họ chỉ cần đăng nhập vào đám mây của nhà cung cấp máy để truy cập dữ liệu của họ. Nó giảm bớt khối lượng công việc của khách hàng bằng cách đặt gánh nặng phát triển và triển khai hệ thống chỉ cho nhà sản xuất thiết bị công nghiệp,
(Hình 1. Một giải pháp kết nối IIoT độc quyền)
Một số nhà sản xuất thiết bị công nghiệp cũng bắt đầu cung cấp dịch vụ phân tích dữ liệu trên cung cấp dịch vụ thu thập dữ liệu để giúp khách hàng hiểu rõ hơn về hành vi của máy móc của họ. Ưu đãi này được ưa chuộng bởi những khách hàng có nhu cầu ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như giám sát hoạt động của thiết bị từ xa.
Trong ngành dầu khí, việc vận hành đúng giờ các thiết bị từ xa (máy bơm, van điều khiển, máy nén, v.v.) là ưu tiên hàng đầu. Điều này đã thúc đẩy các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp, chẳng hạn như Baker Hughes, Emerson, Schlumberger, v.v., bắt đầu sử dụng trí thông minh nhân tạo (AI) để thực hiện phân tích dữ liệu theo thời gian thực, chẳng hạn như áp suất bơm, lưu lượng, nhiệt độ, v.v. Kết hợp dữ liệu này với các điểm chuẩn trong quá khứ, họ có thể kịp thời điều chỉnh các thông số thiết bị để giữ cho chúng hoạt động bình thường với sự can thiệp tối thiểu của con người. Vì vậy,
Không có vấn đề gì rắc rối, nhưng với chi phí như thế nào?
Bản chất đồng nhất của giải pháp dễ triển khai này có nghĩa là dịch vụ của nó được giới hạn trong các thiết bị của chính nhà sản xuất thiết bị công nghiệp. Tuy nhiên, trên thực tế, một doanh nghiệp quy mô vừa thường có thiết bị và tài sản từ nhiều nhà cung cấp, ở nhiều địa điểm, trải dài trên nhiều ứng dụng khác nhau.
Đọc thêm Hướng dẫn cơ bản về tòa nhà thông minh – Smart Building
Môi trường phức tạp, không đồng nhất này thường đòi hỏi doanh nghiệp phải sử dụng một giải pháp khác nhau cho mỗi hệ thống do một nhà sản xuất thiết bị công nghiệp khác nhau cung cấp. Điều này có thể nhanh chóng dẫn đến các khoản đầu tư tài chính bổ sung, chưa kể đến những trở ngại có thể phát sinh do hệ thống thông tin bị cô lập không thể nói chuyện với nhau.
- Tích hợp không linh hoạt : Trong các giải pháp IIoT khép kín, dữ liệu được gửi đến các nền tảng khác nhau, với mỗi nền tảng sử dụng các giao thức khác nhau và các định dạng khác nhau, tạo ra một nỗ lực khổng lồ ở phần phụ trợ để hợp nhất dữ liệu.
- Thiếu quyền sở hữu dữ liệu : Vì dữ liệu máy của khách hàng được lưu trữ trên nền tảng riêng do nhà sản xuất thiết bị công nghiệp xây dựng nên quyền sở hữu dữ liệu trở thành một vấn đề. Nếu dữ liệu được lưu trữ trong một hệ thống thuộc sở hữu của người xây dựng, nó có còn thuộc về khách hàng không?
- Hơn nữa, nếu một ngày nào đó khách hàng chọn chuyển đổi nền tảng, nguy cơ vận chuyển dữ liệu không hoàn chỉnh — nếu không phải tất cả cùng nhau là không thể — là rất lớn. Điều này có thể khiến dữ liệu lịch sử và trải nghiệm quá khứ mà khách hàng tích lũy được bị mất. Tất cả những điều này, cùng với nguy cơ rò rỉ dữ liệu, chỉ ra một trở ngại rõ ràng trong giải pháp.
(Hình 2. Kết nối nhiều thứ trong giải pháp kết nối IIoT độc quyền)
Giải pháp Mở có phải là câu trả lời khi kết nối nhiều “thứ” không?
Khi dữ liệu bắt đầu đóng một vai trò quan trọng hơn trong thành công cốt lõi của một doanh nghiệp, thì quyền sở hữu, tính khả dụng của nó từ mọi “thứ” (không chỉ một số) và tính linh hoạt của tích hợp là những cân nhắc chính khi lựa chọn giải pháp.
Trong kiến trúc kết nối IIoT mở, các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp mở các API hoặc sử dụng các giao thức mở hoặc dựa trên tiêu chuẩn để giúp khách hàng tự lấy dữ liệu. Ngược lại, đôi khi khách hàng xây dựng các giải pháp của riêng họ bằng cách kết nối các thiết bị front-end riêng lẻ từ các nhà sản xuất khác nhau với một cổng IIoT tích hợp cao.
Các định dạng dữ liệu khác nhau từ các nhà sản xuất khác nhau được thống nhất bởi cổng IIoT, do đó làm giảm đáng kể khó khăn tích hợp khi dữ liệu sau đó được truyền lên đám mây. Ngoài ra, quá trình này không còn yêu cầu dữ liệu phải được chuyển qua nền tảng của bên thứ ba, làm cho nó an toàn hơn.
Lấy ngành dầu khí làm ví dụ. Sản lượng dầu và giá dầu theo thời gian thực có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, có nghĩa là sự minh bạch trong dây chuyền sản xuất có thể tạo ra hoặc phá vỡ tỷ suất lợi nhuận. Để có được dữ liệu thời gian thực từ thăm dò, phát triển và sản xuất đến vận chuyển cuối cùng, các công ty dầu khí đã hợp tác để tạo ra một nền tảng mở. Điều này kêu gọi các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp trong chuỗi cung ứng làm việc như một nhóm bằng cách chia sẻ thiết bị, sản xuất hoặc dữ liệu môi trường của họ để sản xuất hiệu quả mỏ dầu.
(Hình 3. Một giải pháp kết nối IIoT mở)
Bây giờ, câu hỏi nhanh chóng trở thành “Tôi có thể mua gì?” so với “Tôi phải tự xây dựng cái gì?” Các giải pháp thương mại có sẵn ngày nay cho các kiến trúc mở đã mở rộng nhanh chóng trong 12 tháng qua. Các thành phần phần mềm khác nhau hiện có sẵn để thực hiện điều này:
- Phần mềm Cloud Edge như AWS IoT Greengrass / Azure IoT Edge để mở rộng cơ sở hạ tầng đám mây đến tận cùng
- Phần mềm SCADA Edge như Ignition Edge / AVEVA Edge IoT View để giao tiếp với nhiều loại giao thức tiên tiến công nghiệp
- Cung cấp dịch vụ cơ sở hạ tầng để mở rộng bảo mật, mạng và quản lý vượt trội như ZEDEDA, OpenVPN và TOSIBOX Lock cho Container
- Các giải pháp cạnh ML / AI để xử lý tại biên trước khi đẩy trở lại đám mây
Quan trọng nhất, đừng quên chọn một cổng IIoT mạnh mẽ và đáng tin cậy ở cốt lõi, không chỉ có thể chạy các thành phần phần mềm ở trên mà còn có khả năng kết nối với đám mây (ví dụ: LTE, Wi-Fi, WAN hiện có. ) và cạnh (ví dụ: I / O, Ethernet, USB, Serial, khác).
Kết luận: Chọn Độc quyền hay Mở?
Đối với các công ty muốn triển khai giải pháp IIoT nhanh chóng cho một nhà cung cấp duy nhất, “thứ” để lấy dữ liệu và thu được lợi ích của IIoT, một giải pháp kết nối IIoT độc quyền, dễ triển khai là lựa chọn bổ ích hơn.
Đối với các công ty yêu cầu dữ liệu IIoT ở quy mô lớn hơn, đang giao tiếp nhiều “thứ” khác nhau và đang tìm kiếm sự phù hợp được cá nhân hóa hơn với quyền sở hữu toàn bộ dữ liệu, giải pháp kết nối IIoT mở sẽ có thể mang lại sự tối ưu hóa cần thiết.
Khi thị trường IIoT và hệ sinh thái IIoT phát triển, không còn nghi ngờ gì nữa, nhiều phần mềm và sản phẩm đám mây có sẵn sẽ tiếp tục cung cấp cho khách hàng các sản phẩm dễ dàng hơn và có khả năng mở rộng cao để xây dựng giải pháp IIoT mở của riêng họ.
Các giải pháp IIoT độc quyền cũng phải thích ứng nhanh chóng để cung cấp tích hợp API và đám mây với đám mây mở hơn, cũng như mở ra giải pháp của họ để khách hàng truy cập dữ liệu của họ dễ dàng hơn.