اینترنت اشیا مصرفی در برابر اینترنت اشیا صنعتی: تفاوت‌ها چیست؟

گرچه بیشتر توجه‌ها به اینترنت اشیا (Internet of Things یا IoT) معطوف به کاربردهای مصرفی آن مانند یخچال‌های هوشمند یا کولرهای متصل بوده، اینترنت اشیا صنعتی (Industrial IoT یا IIoT) به‌تازگی به دلیل نقشش در بهینه‌سازی فرآیندها و پیاده‌سازی قابلیت‌های نظارت از راه دور (Remote Monitoring) در صنایع و تولید، توجه زیادی جلب کرده است. این فناوری امکاناتی را فراهم می‌کند که تا یک دهه پیش تقریباً غیرممکن به نظر می‌رسید. اما اینترنت اشیا صنعتی چیست و چه چیزی آن را از کاربردهای مصرفی مانند دستگاه‌های خانگی هوشمند متمایز می‌کند؟ در ادامه، تفاوت‌های کلیدی بین اکوسیستم‌های IoT مصرفی و صنعتی را بررسی می‌کنیم.

اینترنت اشیا مصرفی در برابر صنعتی

• استحکام صنعتی در برابر استفاده روزمره
  دستگاه‌های IIoT برای محیط‌های صنعتی طراحی شده‌اند و باید در شرایط سخت مانند رطوبت شدید، دماهای بالا یا پایین و محیط‌های خورنده مثل فاضلاب‌ها مقاومت کنند. برای مثال، حسگرهای IIoT که مایعاتی مانند آب یا نفت را اندازه‌گیری می‌کنند، اغلب باید در این مایعات غوطه‌ور شوند و استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای مانند IP68 (ضدآب صنعتی) را رعایت کنند. همچنین، این دستگاه‌ها اغلب نیاز به گواهینامه HazLoc دارند تا در محیط‌های قابل‌انفجار یا قابل‌اشتعال ایمن باشند.
  در مقابل، دستگاه‌های مصرفی مانند FitBit یا دکمه‌های Amazon Dash تنها با شرایط معمولی مانند پاشیدن آب یا تماس با محصولات روبه‌رو می‌شوند.
• مقیاس‌پذیری در سیستم‌های IIoT
  پیاده‌سازی سیستم‌های نظارتی پیچیده، مانند سیستم‌های مانیتورینگ آب با صدها نقطه میانی و پایانی در مسافت‌های طولانی، بسیار پیچیده‌تر از پروژه‌های خانگی IoT است. سیستم‌های IIoT می‌توانند میلیاردها نقطه داده (Data Points) تولید کنند، بنابراین باید روش‌های انتقال داده به مقصد نهایی، مانند سیستم‌های کنترل صنعتی (SCADA یا Supervisory Control and Data Acquisition)، به‌دقت طراحی شوند.
  برای جلوگیری از فشار بیش از حد به سرورهای مرکزی، تولیدکنندگان IIoT به سمت سخت‌افزارهایی حرکت کرده‌اند که تحلیل اولیه داده‌ها را در سطح دستگاه (Edge Computing یا Fog Computing) انجام می‌دهند، نه در سرورهای ابری (Cloud-Based Servers). در مقابل، برنامه‌های IoT مصرفی معمولاً دستگاه‌ها و داده‌های کمتری دارند و نگرانی کمتری برای مدیریت ترافیک داده وجود دارد.
• نیازهای ارتباطی و انرژی منحصربه‌فرد IIoT
  حسگرهای IIoT اغلب در زیرساخت‌های دورافتاده‌ای نصب می‌شوند که دسترسی فیزیکی به آن‌ها دشوار است، مانند تأسیسات نفت و گاز زیرزمینی، مخازن آب در ارتفاعات، سکوهای نفتی دریایی یا ایستگاه‌های هواشناسی در بیابان‌های دورافتاده. اعزام تکنسین برای بازرسی این دارایی‌ها هزینه‌بر است. برای کاهش بازدیدهای میدانی، دستگاه‌های IIoT باید عمر باتری طولانی داشته باشند که معمولاً با باتری‌های صنعتی (Industrial-Grade Batteries) تأمین می‌شود.
  نیازهای کم‌مصرف و پهنای باند پایین IIoT، فناوری‌های شبکه‌ای جدیدی مانند LPWAN و NB-IoT را به وجود آورده که به‌طور خاص برای این دستگاه‌ها طراحی شده‌اند. این فناوری‌ها برخلاف شبکه‌های سلولی (که پهنای باند بالا و مصرف باتری زیاد دارند) یا پروتکل‌های WiFi و Bluetooth (که مقیاس‌پذیر نیستند) مناسب‌ترند.
  برای اطمینان از پایداری ارتباط، دروازه‌های IIoT باید از فناوری‌های خاص IoT و همچنین شبکه‌های سنتی مانند WiFi و Bluetooth پشتیبانی کنند. ترکیب این فناوری‌ها در یک دستگاه چالش بزرگی برای مهندسان سخت‌افزار است.
  به دلیل اهمیت بالای فعالیت‌های کنترل‌شده و عدم دسترسی آسان به اپراتور انسانی، دستگاه‌های IIoT باید کاملاً از راه دور قابل‌کنترل باشند، زمان پاسخ‌گویی کم (Low Latency) داشته و تایمرهای نگهبان داخلی (Watchdog Timers) برای راه‌اندازی مجدد خودکار در صورت خرابی سیستم داشته باشند.
  در مقابل، محصولات مصرفی معمولاً در مکان‌های قابل‌دسترس قرار دارند و می‌توانند از منابع ثابت برق یا باتری‌های مصرفی معمولی استفاده کنند.
• استانداردهای امنیتی منحصربه‌فرد IIoT
  امنیت سایبری (Cybersecurity) چالشی بزرگ برای IoT است. طبق تحقیقات Hewlett Packard، 70 درصد دستگاه‌های IoT رایج آسیب‌پذیری‌هایی دارند. هک شدن دستگاه‌های خانگی هوشمند می‌تواند حریم خصوصی را به خطر بیندازد، مثلاً با دسترسی به فیلم زنده از خانه مشتری، اما این نفوذ معمولاً محلی است.
  اما نفوذ به سیستم‌های IIoT که به زیرساخت‌های حیاتی مانند نیروگاه‌ها یا تأسیسات مدیریت آب متصل هستند، می‌تواند عواقب بسیار جدی‌تری داشته باشد (مانند کرم Stuxnet). به همین دلیل، نصب سیستم‌های IIoT مستلزم رعایت استانداردهای امنیتی سخت‌گیرانه‌تری است.
  IIoT همچنین نیازمند یکپارچه‌سازی سیستم‌های فناوری اطلاعات (IT) و فناوری عملیاتی (OT) مانند کنترل‌کننده‌های PLC است که استانداردهای امنیتی متفاوتی دارند. در مقابل، سیستم‌های IoT مصرفی تنها با مکانیزم‌های کنترلی ساده‌تر دستگاه‌های مصرفی تعامل دارند.
• نیاز به سفارشی‌سازی در IIoT
  برخلاف محصولات IoT مصرفی پیشرفته مانند ماشین‌های لباسشویی هوشمند، راه‌حل‌های IIoT اغلب باید به‌صورت سفارشی (White-Labelled) و متناسب با نیازهای خاص خریدار طراحی شوند.
  به همین دلیل، فناوری‌های IIoT از طریق روش‌هایی مانند API یا پلتفرم به‌عنوان سرویس (PaaS) ارائه می‌شوند که امکان سفارشی‌سازی و یکپارچگی با سیستم‌های نرم‌افزاری دیگر را فراهم می‌کنند. در مقابل، برنامه‌های مصرفی معمولاً محدودیت‌های بیشتری در سفارشی‌سازی و قابلیت‌ها دارند.

نتیجه‌گیری

گرچه هر دو نوع اینترنت اشیا (مصرفی و صنعتی) دستگاه‌های فیزیکی را به اینترنت متصل می‌کنند، تفاوت‌های چشمگیری بین آن‌ها وجود دارد. از منظر توسعه و عرضه تجاری، این دو اکوسیستم موازی با همپوشانی‌های قابل‌توجه اما تفاوت‌های بارز، بازیگران و نوآوری‌های خاص خود هستند.
ویژگی‌های برجسته اینترنت اشیا صنعتی شامل نیاز به سخت‌افزارهای مقاوم (Ruggedized Hardware)، الزامات منحصربه‌فرد برای اتصال و انرژی، و نیازهای سخت‌گیرانه‌تر برای امنیت سایبری و سفارشی‌سازی است.

منبع: iotforall