Спасибо, за столь подробный ответ. Вы подняли вопросы, которые действительно волнуют любого инженера, знакомого с реальным производством. Позвольте изложить нашу позицию, которая, уверен, во многом с вами сходится.
Вы правы: всё упирается в экономику и критичность процесса. И здесь мы видим не противоречие, а скорее определение разных ниш для разных технологий.
Об «Industrial» и участии в процессе. Вы точно подметили разницу. «Industrial» — это в первую очередь функциональная безопасность и детерминированность работы в реальном времени. Оборудование, непосредственно управляющее процессом (ПЛК, приводы, реле безопасности), должно быть максимально предсказуемым и надёжным. Здесь проводные решения — безальтернативный золотой стандарт, и с этим никто не спорит.
Наша статья и наш продукт ориентированы на другую, не менее важную задачу в рамках IIoT — мониторинг и оптимизацию, а не на прямое управление аварийными остановками. Представьте себе тот же подшипник шаровой мельницы. Его вибрацию и температуру можно и нужно мониторить постоянно, чтобы спрогнозировать износ и запланировать ремонт за недели до того, как он станет причиной остановки. Это не защита от аварии (что является задачей ПАЗ и штатных систем АСУ ТП), а предотвращение возможной аварии через прогнозную аналитику. И для этой задачи прокладка кабеля к сотням таких точек часто экономически нецелесообразна.
О надёжности: провод vs радиоканал. Ваша история с Wi-Fi-роутером — это классика, и с вами солидарен любой, кто хоть раз с этим сталкивался. Но современные промышленные беспроводные протоколы — это совсем не то же самое, что Wi-Fi или Bluetooth. Их философия построена иначе:
Самовосстанавливающиеся сети- Если один узел выходит из строя, данные идут другим путём;
Промышленная степень надёжности (>>99.9%)- Достигается за счёт помехоустойчивого кодирования, частотного разнообразия (FHSS) и малой длины пакета;
Детерминированность- Время доставки пакета хоть и не такое жёсткое, как у PROFIBUS, но предсказуемо и гарантировано в рамках своей архитектуры.
Ключевой момент: беспроводной датчик не заменяет проводной в критическом контуре. Он добавляет данные там, где их раньше не было вообще. Сравнивать нужно не с идеальным проводным каналом, а с такими альтернативами как:
Вообще не иметь данных- то самое «белое пятно»;
Снимать данные вручную- обходчиком раз в смену/неделю, что исключает возможность поймать момент начала развития дефекта;
Прокладывать кабель- и вот здесь мы возвращаемся к экономике.
Главный аргумент: экономика. Вы правы — кусок кабеля стоит недорого. Но его прокладка на действующем производстве — это:
Проектные работы, согласования;
Остановка производства на время монтажа (если точка находится в зоне работающего оборудования);
Работа квалифицированных монтажников, КИПовцев;
Бурение фундаментов, прокладка в кабельных каналах, которые могут быть уже переполнены.
Стоимость одной такой точки легко может достигать десятков и даже сотен тысяч рублей. Когда таких точек нужно сотни, проект становится астрономически дорогим и часто неокупаемым.
Беспроводной датчик с вынесенным чувствительным элементом, как в нашей статье, - это компромисс, позволяющий резко снизить CAPEX (капитальные затраты) на развёртывание системы мониторинга. Мы экономим на прокладке кабеля, жертвуя при этом некоторой (но не абсолютной!) надёжностью канала связи, что приемлемо для задач мониторинга второго-третьего эшелона.
О «белых пятнах» и обходчиках. Вы точно описали ситуацию. Наша идея в том, что IIoT — это не увольнение обходчиков, а выдача им «суперспособностей». Вместо того чтобы раз в смену прикладывать термометр к подшипнику, он видит на планшете историю его температуры за последнюю неделю и тренд на рост. Это переход от реактивного к проактивному обслуживанию.
Итог: Мы с вами смотрим на одну проблему с разных сторон инженерного цикла. Вы (и это правильно) - со стороны обеспечения 100% надёжности критических систем. Здесь провода царствуют. Мы - со стороны сбора данных для цифровизации, прогнозной аналитики и оптимизации процессов на периферии. Здесь беспроводные технологии, с их дешевизной и компромиссами, открывают новые возможности, которых раньше не было. Ваш комментарий — это прекрасное дополнение к статье, которое расставляет важнейшие акценты. Не «провода vs беспроводное», а «провода для управления + беспроводное для мониторинга». Вместе они образуют полноценную цифровую экосистему предприятия.
Ещё раз спасибо за профессиональный комментарий. Такая дискуссия крайне полезна для всех читателей.
Полностью согласны с вашей точкой зрения. Мы и не пытаемся заменить существующую «проводную» автоматизацию производства, тем более в части противоаварийной защиты (ПАЗ) и в любых технологических цепочках где процессы развиваются стремительно, даже взрывообразно и требуется непрерывный контроль с постоянным съёмом информации. У IIoT есть своя и не маленькая ниша. Не согласимся с вашим постулатом, что «применение беспроводных технологий на производстве - явление редкое», уже не редкое, можем судить по реальным реализованным нами и нашими партнерами проектам. На теле любого предприятия есть большое число «белых пятен», которые не покрываются контролем или контролируются эпизодически, например операторами-обходчиками. Основная причина этого дороговизна и сложность развертывания «проводных» решений, что включает в себя чаще всего платную разработку проектного решения, подготовка и прокладка эстакад под кабельные линии и собственно закупка системы и ее интеграция. IIoT избавляет от этих хлопот – проекты дешевле, отсутствие одного только кабеля удешевляет систему, как минимум, в два раза, это без учета эстакад под кабельные линии, интеграция, запуск системы составляет минуты, простейшее расширение системы – если базовая станция накрывает связью нужный вам участок, вы просто ставите туда датчик и все, легкая смена объекта контроля или локации – у вас идет реконструкция предприятия или более нет нужды мониторить этот объект, вы легко демонтируете систему и переносите ее на новую точку и длится перенос этот не недели и месяцы, а часы и дни.
Ранее люди не видели альтернатив домашнему или офисному телефону с проводной надежной связью, а сейчас беспроводной телефон у каждого в кармане. Причины тому две: 1. Уровень развития технологий позволил сделать относительно недорогое беспроводное средство связи доступное каждому. 2. Применение такого средства связи дает столько удобства, что некоторые его недостатки полностью этим удобством нивелируются. Полная аналогия с тем, что происходит с IIoT в промышленности, условно, еще вчера, в фаворе были только «провода», а сегодня уже «беспроводка» завоевала свою устойчивую нишу и будет расти, т. к. дешевизна решения и удобство развертывания, содержания и применения очевидны.
Мы не стремимся заменить «проводной» КИПиА и вообще не говорим об этом, у «беспроводного» мониторинга свои задачи. «Упасть» может все, в том числе и «проводная» система, нет систем которые не ломаются. У нас есть реальный, «живой» пример, когда при аварии на заводе «легла» вся проводная система, а беспроводные датчики не просто выжили в этой аварии, а еще и стабильно и регулярно данные передавали. И, на время ликвидации последствий аварии, производственники приходили к «цифровизаторам» за беспроводными датчиками, что бы закрыть потребности в измерениях и контроле. Все потому что система мониторинга на «беспроводке» разворачивалась быстро и дешево, не нужно было ждать пока будет восстановлена инфраструктура.
По поводу «прикручивания» чего-либо к первичному сенсору, это уже многократно пройденный этап. Как говорится «гладко было на бумаге» - у вас «чужая» система измерения должна управляться вашим микропроцессором и не только с точки зрения измерения, но еще и питания, а так же передачи данных, что совсем не тривиальная задача. К этому добавим не свою систему питания и стороннюю систему передачи данных и сразу возникает вопрос как этим всем управлять. Да, возможно, хороший электронщик сможет сделать десяток, ну сотню таких систем собранных из лоскутов, но когда речь идет о тысячах эта стратегия не выглядит работоспособной. Самое страшное начнется, когда эти «кадавры» будут внедрены на производстве и начнут ломаться, тут вы всю «экономию», даже если она и будет на первом этапе, и похороните, а еще и загрузите свой отдел поддержки и сервиса, который вынужден будет разбираться со сторонними поставщиками частей вашей «простой» системы. Мы приходим на площадки с такими устройствами и реально видим сколько они создают проблем, после чего клиент зовет нас с серийными датчиками, которые к слову сказать имеют не высокую цену. Смысл «изобретать велосипед» когда есть устройства, которые уже тысячами и не первый год работают в условиях реальных производств.
Коллега, вы, наверное, упустили из внимания, что датчик, с точки зрения внешнего мира, полностью "беспроводной". Питание уже есть автономное, на борту устройства, ничего кабелем к нему тянуть не нужно. Статья о том нужно ли в беспроводных датчиках вовсе отказаться от проводов или в них (проводах), на коротких расстояниях (1-5 метров) есть смысл. "Проводные" решения в промышленности были, есть и будут, но при стоимости кабеля примерно 1 метр=1 у.е., получаем существенную разницу в цене кабеля при трех метрах, в датчике, или трех километрах для обеспечения связи и питания "проводного" устройства, а если датчиков тысячи.
Уважаемый коллега, благодарю вас за столь содержательное замечание!
Действительно, обеспечение информационной безопасности становится одним из ключевых факторов, влияющих на процесс внедрения инновационных решений, включая беспроводные датчики на производстве. Ваша точка зрения совершенно справедлива: часто специалисты по ИБ придерживаются консервативных взглядов, считая необходимым минимизировать любые потенциальные угрозы. Особенно ярко это проявляется там, где подразделение безопасности возглавляет специалист с опытом работы в силовых структурах, привыкший следовать принципу "все, что не разрешено, запрещено".
Однако, важно отметить, эффективное решение вопроса возможно при правильной постановке задачи и поддержке руководства организации. Если высшие руководители понимают ценность внедряемых решений и видят реальные выгоды, такие как экономия ресурсов и повышение производительности, тогда специалисты по информационной безопасности получают конкретные цели и задачи, которые помогают организовать защищенную инфраструктуру.
Что касается конкретных мер, предлагаю рассмотреть два направления:
Во-первых, многое можно решить путем изменения подходов к классификации информации. Разделение данных на категории позволяет снижать уровень контроля над теми видами информации, которые не представляют существенной ценности с точки зрения кибербезопасности. К примеру, использование термина "индикатор" вместо "датчик" способно значительно облегчить прохождение согласования проектов, связанных с внедрением беспроводных устройств.
Во-вторых, создание собственных частных сетей стандарта IIoT, таких как LoRaWAN, позволяет полностью контролировать весь цикл передачи данных. Благодаря использованию отечественного оборудования удается снизить затраты на проект и повысить степень защиты данных. Так, установка базовой станции LoRaWAN позволит предприятию самостоятельно управлять всеми аспектами своей инфраструктуры, не прибегая к сторонним провайдерам связи.
Таким образом, уверяю вас, что необходимые технические и организационные меры существуют и успешно применяются на практике. Разумеется, потребуется определенное усилие для реализации указанных шагов, однако полученный эффект в виде улучшенной системы мониторинга и управления производственными процессами оправдает себя сполна.
Спасибо, за столь подробный ответ. Вы подняли вопросы, которые действительно волнуют любого инженера, знакомого с реальным производством. Позвольте изложить нашу позицию, которая, уверен, во многом с вами сходится.
Вы правы: всё упирается в экономику и критичность процесса. И здесь мы видим не противоречие, а скорее определение разных ниш для разных технологий.
Об «Industrial» и участии в процессе. Вы точно подметили разницу. «Industrial» — это в первую очередь функциональная безопасность и детерминированность работы в реальном времени. Оборудование, непосредственно управляющее процессом (ПЛК, приводы, реле безопасности), должно быть максимально предсказуемым и надёжным. Здесь проводные решения — безальтернативный золотой стандарт, и с этим никто не спорит.
Наша статья и наш продукт ориентированы на другую, не менее важную задачу в рамках IIoT — мониторинг и оптимизацию, а не на прямое управление аварийными остановками. Представьте себе тот же подшипник шаровой мельницы. Его вибрацию и температуру можно и нужно мониторить постоянно, чтобы спрогнозировать износ и запланировать ремонт за недели до того, как он станет причиной остановки. Это не защита от аварии (что является задачей ПАЗ и штатных систем АСУ ТП), а предотвращение возможной аварии через прогнозную аналитику. И для этой задачи прокладка кабеля к сотням таких точек часто экономически нецелесообразна.
О надёжности: провод vs радиоканал. Ваша история с Wi-Fi-роутером — это классика, и с вами солидарен любой, кто хоть раз с этим сталкивался. Но современные промышленные беспроводные протоколы — это совсем не то же самое, что Wi-Fi или Bluetooth. Их философия построена иначе:
Самовосстанавливающиеся сети- Если один узел выходит из строя, данные идут другим путём;
Промышленная степень надёжности (>>99.9%)- Достигается за счёт помехоустойчивого кодирования, частотного разнообразия (FHSS) и малой длины пакета;
Детерминированность- Время доставки пакета хоть и не такое жёсткое, как у PROFIBUS, но предсказуемо и гарантировано в рамках своей архитектуры.
Ключевой момент: беспроводной датчик не заменяет проводной в критическом контуре. Он добавляет данные там, где их раньше не было вообще. Сравнивать нужно не с идеальным проводным каналом, а с такими альтернативами как:
Вообще не иметь данных- то самое «белое пятно»;
Снимать данные вручную- обходчиком раз в смену/неделю, что исключает возможность поймать момент начала развития дефекта;
Прокладывать кабель- и вот здесь мы возвращаемся к экономике.
Главный аргумент: экономика. Вы правы — кусок кабеля стоит недорого. Но его прокладка на действующем производстве — это:
Проектные работы, согласования;
Остановка производства на время монтажа (если точка находится в зоне работающего оборудования);
Работа квалифицированных монтажников, КИПовцев;
Бурение фундаментов, прокладка в кабельных каналах, которые могут быть уже переполнены.
Стоимость одной такой точки легко может достигать десятков и даже сотен тысяч рублей. Когда таких точек нужно сотни, проект становится астрономически дорогим и часто неокупаемым.
Беспроводной датчик с вынесенным чувствительным элементом, как в нашей статье, - это компромисс, позволяющий резко снизить CAPEX (капитальные затраты) на развёртывание системы мониторинга. Мы экономим на прокладке кабеля, жертвуя при этом некоторой (но не абсолютной!) надёжностью канала связи, что приемлемо для задач мониторинга второго-третьего эшелона.
О «белых пятнах» и обходчиках. Вы точно описали ситуацию. Наша идея в том, что IIoT — это не увольнение обходчиков, а выдача им «суперспособностей». Вместо того чтобы раз в смену прикладывать термометр к подшипнику, он видит на планшете историю его температуры за последнюю неделю и тренд на рост. Это переход от реактивного к проактивному обслуживанию.
Итог: Мы с вами смотрим на одну проблему с разных сторон инженерного цикла. Вы (и это правильно) - со стороны обеспечения 100% надёжности критических систем. Здесь провода царствуют. Мы - со стороны сбора данных для цифровизации, прогнозной аналитики и оптимизации процессов на периферии. Здесь беспроводные технологии, с их дешевизной и компромиссами, открывают новые возможности, которых раньше не было. Ваш комментарий — это прекрасное дополнение к статье, которое расставляет важнейшие акценты. Не «провода vs беспроводное», а «провода для управления + беспроводное для мониторинга». Вместе они образуют полноценную цифровую экосистему предприятия.
Ещё раз спасибо за профессиональный комментарий. Такая дискуссия крайне полезна для всех читателей.
Полностью согласны с вашей точкой зрения. Мы и не пытаемся заменить существующую «проводную» автоматизацию производства, тем более в части противоаварийной защиты (ПАЗ) и в любых технологических цепочках где процессы развиваются стремительно, даже взрывообразно и требуется непрерывный контроль с постоянным съёмом информации. У IIoT есть своя и не маленькая ниша. Не согласимся с вашим постулатом, что «применение беспроводных технологий на производстве - явление редкое», уже не редкое, можем судить по реальным реализованным нами и нашими партнерами проектам. На теле любого предприятия есть большое число «белых пятен», которые не покрываются контролем или контролируются эпизодически, например операторами-обходчиками. Основная причина этого дороговизна и сложность развертывания «проводных» решений, что включает в себя чаще всего платную разработку проектного решения, подготовка и прокладка эстакад под кабельные линии и собственно закупка системы и ее интеграция. IIoT избавляет от этих хлопот – проекты дешевле, отсутствие одного только кабеля удешевляет систему, как минимум, в два раза, это без учета эстакад под кабельные линии, интеграция, запуск системы составляет минуты, простейшее расширение системы – если базовая станция накрывает связью нужный вам участок, вы просто ставите туда датчик и все, легкая смена объекта контроля или локации – у вас идет реконструкция предприятия или более нет нужды мониторить этот объект, вы легко демонтируете систему и переносите ее на новую точку и длится перенос этот не недели и месяцы, а часы и дни.
Ранее люди не видели альтернатив домашнему или офисному телефону с проводной надежной связью, а сейчас беспроводной телефон у каждого в кармане. Причины тому две: 1. Уровень развития технологий позволил сделать относительно недорогое беспроводное средство связи доступное каждому. 2. Применение такого средства связи дает столько удобства, что некоторые его недостатки полностью этим удобством нивелируются. Полная аналогия с тем, что происходит с IIoT в промышленности, условно, еще вчера, в фаворе были только «провода», а сегодня уже «беспроводка» завоевала свою устойчивую нишу и будет расти, т. к. дешевизна решения и удобство развертывания, содержания и применения очевидны.
Мы не стремимся заменить «проводной» КИПиА и вообще не говорим об этом, у «беспроводного» мониторинга свои задачи. «Упасть» может все, в том числе и «проводная» система, нет систем которые не ломаются. У нас есть реальный, «живой» пример, когда при аварии на заводе «легла» вся проводная система, а беспроводные датчики не просто выжили в этой аварии, а еще и стабильно и регулярно данные передавали. И, на время ликвидации последствий аварии, производственники приходили к «цифровизаторам» за беспроводными датчиками, что бы закрыть потребности в измерениях и контроле. Все потому что система мониторинга на «беспроводке» разворачивалась быстро и дешево, не нужно было ждать пока будет восстановлена инфраструктура.
По поводу «прикручивания» чего-либо к первичному сенсору, это уже многократно пройденный этап. Как говорится «гладко было на бумаге» - у вас «чужая» система измерения должна управляться вашим микропроцессором и не только с точки зрения измерения, но еще и питания, а так же передачи данных, что совсем не тривиальная задача. К этому добавим не свою систему питания и стороннюю систему передачи данных и сразу возникает вопрос как этим всем управлять. Да, возможно, хороший электронщик сможет сделать десяток, ну сотню таких систем собранных из лоскутов, но когда речь идет о тысячах эта стратегия не выглядит работоспособной. Самое страшное начнется, когда эти «кадавры» будут внедрены на производстве и начнут ломаться, тут вы всю «экономию», даже если она и будет на первом этапе, и похороните, а еще и загрузите свой отдел поддержки и сервиса, который вынужден будет разбираться со сторонними поставщиками частей вашей «простой» системы. Мы приходим на площадки с такими устройствами и реально видим сколько они создают проблем, после чего клиент зовет нас с серийными датчиками, которые к слову сказать имеют не высокую цену. Смысл «изобретать велосипед» когда есть устройства, которые уже тысячами и не первый год работают в условиях реальных производств.
Коллега, вы, наверное, упустили из внимания, что датчик, с точки зрения внешнего мира, полностью "беспроводной". Питание уже есть автономное, на борту устройства, ничего кабелем к нему тянуть не нужно. Статья о том нужно ли в беспроводных датчиках вовсе отказаться от проводов или в них (проводах), на коротких расстояниях (1-5 метров) есть смысл. "Проводные" решения в промышленности были, есть и будут, но при стоимости кабеля примерно 1 метр=1 у.е., получаем существенную разницу в цене кабеля при трех метрах, в датчике, или трех километрах для обеспечения связи и питания "проводного" устройства, а если датчиков тысячи.
Уважаемый коллега, благодарю вас за столь содержательное замечание!
Действительно, обеспечение информационной безопасности становится одним из ключевых факторов, влияющих на процесс внедрения инновационных решений, включая беспроводные датчики на производстве. Ваша точка зрения совершенно справедлива: часто специалисты по ИБ придерживаются консервативных взглядов, считая необходимым минимизировать любые потенциальные угрозы. Особенно ярко это проявляется там, где подразделение безопасности возглавляет специалист с опытом работы в силовых структурах, привыкший следовать принципу "все, что не разрешено, запрещено".
Однако, важно отметить, эффективное решение вопроса возможно при правильной постановке задачи и поддержке руководства организации. Если высшие руководители понимают ценность внедряемых решений и видят реальные выгоды, такие как экономия ресурсов и повышение производительности, тогда специалисты по информационной безопасности получают конкретные цели и задачи, которые помогают организовать защищенную инфраструктуру.
Что касается конкретных мер, предлагаю рассмотреть два направления:
Во-первых, многое можно решить путем изменения подходов к классификации информации. Разделение данных на категории позволяет снижать уровень контроля над теми видами информации, которые не представляют существенной ценности с точки зрения кибербезопасности. К примеру, использование термина "индикатор" вместо "датчик" способно значительно облегчить прохождение согласования проектов, связанных с внедрением беспроводных устройств.
Во-вторых, создание собственных частных сетей стандарта IIoT, таких как LoRaWAN, позволяет полностью контролировать весь цикл передачи данных. Благодаря использованию отечественного оборудования удается снизить затраты на проект и повысить степень защиты данных. Так, установка базовой станции LoRaWAN позволит предприятию самостоятельно управлять всеми аспектами своей инфраструктуры, не прибегая к сторонним провайдерам связи.
Таким образом, уверяю вас, что необходимые технические и организационные меры существуют и успешно применяются на практике. Разумеется, потребуется определенное усилие для реализации указанных шагов, однако полученный эффект в виде улучшенной системы мониторинга и управления производственными процессами оправдает себя сполна.
Спасибо за ваш отзыв! Работа с изображениями заняла много времени. Рад, что понравилось.
Спасибо за ваш отзыв! Рад, что Вам понравилось.