Industrie revolutioneren: De toekomst van verbonden apparaten

Met de toenemende kracht van digitale technologie, zal de visie van een verbonden productiesysteem dat kan waarnemen, analyseren en reageren binnenkort realiteit worden. Deze visie — "intelligent edge" genoemd — combineert rekenkracht, data-analyse en geavanceerde connectiviteit om reacties veel dichter bij waar de data wordt vastgelegd te maken. Het brengt opkomende Internet of Things (IoT) en Industrie 4.0 mogelijkheden naar het volgende niveau.

Cybersecurity speelt een complexe rol in deze visie. Aan de ene kant kunnen technologische vooruitgang leiden tot verbeterde cybersecurity-mogelijkheden. Aan de andere kant, wanneer gebouwd zonder rekening te houden met privacy, dataintegriteit of netwerkweerbaarheid, kunnen dergelijke technologische vooruitgang in plaats daarvan cyberrisico's dramatisch verhogen.

De mogelijkheden die de intelligent edge mogelijk maken omvatten kunstmatige intelligentie (AI), rekenhardware, netwerkcapaciteiten en standaardprotocollen. Vooruitgang in deze mogelijkheden zijn samengekomen om componenten te verbinden die de realisatie van Industrie 4.0 versnellen. De sleutelcomponenten die nieuwe manieren van werken, nieuwe producten en diensten, en nieuwe waardeschopping mogelijk maken zijn:

• AI stuurt al een brede reeks applicaties. Cloud-gebaseerde AI gekoppeld met real-time data verwerking stelt AI in staat hoge-eis taken te hanteren. Bijvoorbeeld, AI kan autonoom reageren op procesinefficiënties, kwaliteitsdefecten en verdachte cyberaanvallen aan de rand, met lopend leren in de kern.
• Rekenhardware en firmware worden kleiner, robuuster en energie-zuiniger terwijl toename in verwerkingskracht virtualisering, automatisering en andere features mogelijk maakt die gecustomiseerd zijn voor de operaties en doelen van een gebruiker. Aan de rand kan data worden vastgelegd, versleuteld, geïntegreerd, verwerkt en opgeslagen met steeds toenemende snelheid, responsiviteit en beveiliging.
• De groei in adoptie en implementatie van zowel 5G draadloos als Wi-Fi 6 kan helpen de veilige implementatie van steeds complexere systemen van verbonden apparaten drijven. Deze vooruitgang in draadloze technologieën kunnen diverse huidige netwerkbeperkingen adresseren met:
  • Meer flexibele en schaalbare implementaties.
  • Verbeterde betrouwbaarheid, datacapaciteit, datasnelheden, latentie en dichtheid van apparaten.
  • Ondersteuning voor WPA3 encryptie en sleutelbeheer.
  • Precieze locatiesensing van verbonden apparaten.
  • Lagere stroomverbruiksratio's (en daarmee verminderde groottevereisten voor verbonden apparaten).
• Een van de sleutelconcepten die de vroege computernetwerken liet worden het internet waar we nu op vertrouwen, was de adoptie van een universeel communicatieprotocol dat netwerken en apparaten in staat stelt te communiceren ongeacht hun specifieke constructie. Verbeterde standaarden en protocollen zullen evenzo de groei van de IoT, en in het bijzonder Industrial IoT, aanwakkeren. Deze standaarden en protocollen omvatten:
  • IO-Link – (IEC 61131-9) definieert standaard kabels, connectors en een communicatieprotocol voor slimme sensoren en actuatoren. IO-Link stelt ook toegang tot additionele informatie over sensor gezondheid en toestand toe.
  • OPC UA – een uitbreiding van de OPC interoperabiliteitsstandaard die sinds Mitte jaren 90 gebruikt wordt voor datauitwisseling tussen operationele technologie-apparaten. De nieuwere Unified Architecture biedt platform-onafhankelijke communicatie tussen apparaten met toegevoegde encryptie en authenticatie beveiliging terwijl toekomstbestendige uitbreidbaarheid wordt geboden.
  • MQTT – een bi-directioneel messaging protocol ontwikkeld om device-to-cloud en cloud-to-device communicatie toe te staan. Dit protocol stelt minimale processorformaten en geoptimaliseerde netwerken in, bouwend in de betrouwbaarheid, beveiliging en schaalbaarheid die vereist zijn voor IoT-netwerken.
  • Lightweight Cryptography – opkomende standaard cryptografische algoritme(s) die gebruikt kunnen worden om communicatie te versleutelen in beperkte omgevingen zoals met IoT.

In het licht van deze en andere opkomende en vooruitgaande technologieën, lijkt de verbeelding de enige limiet te zijn voor de breedte en schaal van applicaties voor verbonden apparaten. Hier zijn een paar voorbeelden die klaarstaan om te profiteren van doorbraken:

• Autonome rijden: In het hart van deze visionaire doelstelling voor de auto-industrie zit het concept van Vehicle-to-Everything (V2X) connectiviteit. Dit zal universele protocollen voor communicatie, geavanceerde real-time verwerking en high-speed dataverbruik benutten, met een geconcerteerde focus op het beschermen van dataintegriteit en privacy.
• Draadloze sensing en locatietracking: Tracking van verzendcontainers, pakketten, vlootvoertuigen, leveringsdrones of elk ander asset kan in real-time gedaan worden om efficiëntiedata te leveren alsook diefstal, vervalsing en andere beveiligingsrisico's te voorkomen.
• Genetworkte Realiteit: Uitbreiding op de concepten van augmented, virtual en extended reality (AR/VR/XR), verbonden apparaten kunnen zaken mogelijk maken als remote onderhoud van machines door een offsite technicus, visuele dreigingsmonitoring, en immersieve trainingsimulaties voor nieuwe werknemers.
• Monitoring en beheer van kritieke infrastructuur: Intelligent edge computing zal de bredere implementatie van slimme monitoringapparaten op kritieke infrastructuur mogelijk maken zoals wegen, spoorwegen, stroomlijnen, slimme netwerken, gebouwen, bruggen en utiliteiten. Slimme systemen die fouten, dreigingen, cyberaanvallen of potentiële falen detecteren, kunnen kwetsbaarheden pinpointen en correctieve maatregelen op een predictieve en proactieve manier initiëren.
• Slimme Fabrieken: Kleinere, slimmere en draadloze apparaten kunnen op grotere schaal in fabrieken en toeleveringsketens worden geïmplementeerd om veilige, real-time status van operaties op de vloer en in het veld te bieden. Predictieve methoden, model-gebaseerd ontwerp en digitale tweeling architecturen zullen real-time identificatie en monitoring van elk proces of beveiligingszwakte toestaan.

Als we kijken naar de toekomst van edge computing, verbonden apparaten en IoT, speelt cybersecurity een cruciale en integraal rol. Elke technologie en elke applicatie kan slagen of mislukken gebaseerd op hoe cybersecurity in het framework is ingebouwd. Dit wordt soms aangeduid als het Trustworthy Network of Things (TNoT). Het doel van de TNoT-inspanning geleid door NIST in samenwerking met de industrie is om "IoT-apparaten te beschermen van het internet en het internet te beschermen van IoT-apparaten" door de beveiliging en robuustheid van grootschalige IoT-implementaties te verbeteren.

De gedecentraliseerde aard van de toekomst — inclusief remote verbonden apparaten, intelligent edge gateways, remote servers en gedistribueerde gebruikers — vereist zorgvuldige planning en overweging van hoe data wordt verzameld, afgehandeld en gebruikt. Dit omvat principes van het ontwikkelen van een vertrouwd ecosysteem van technologiepartners, beveiliging van apparaten en protocollen, en het handhaven van de integriteit en nauwkeurigheid van data. Het zal ook een significante toename in cybersecurity-bewustzijn, educatie en training involveren om de veilige implementatie, gebruik, monitoring en onderhoud van deze nieuwe technologieën te waarborgen.

Als u hulp nodig heeft met de datastrategie van uw productiebedrijf, cybersecurity-vragen heeft of meer wilt leren over hoe verbonden apparaten in de toekomst van uw bedrijf kunnen passen, maak vandaag nog verbinding met uw lokale MEP Center!

Deze blog is onderdeel van een serie gepubliceerd voor National Cybersecurity Awareness Month (NCSAM). Andere blogs in de serie zijn Creating a Culture of Security door Celia Paulsen, If You Connect It, Protect It door Zane Patalive, Suspicious Minds: Non-Technical Signs Your Business Might Have Been Hacked door Pat Toth en Securing Internet-Connected Medical Devices door Jennifer Kurtz.