Juli 2021 Pendapat Tamu:Ke Cloud atau tidak ke Cloud; Persimpangan Jalan untuk Eksekutif yang Mengelola Jaringan OT

28 Juli 2021 

Pergeseran tempat terjadinya fungsionalitas komputasi telah bervariasi selama beberapa dekade terakhir dari terpusat (ingat platform seperti mainframe dan thin client?) menjadi terdistribusi. Akhir-akhir ini, ada banyak hal tentang munculnya Edge Computing. Alih-alih keadaan akhir, ini hanyalah tonggak lain dalam evolusi berkelanjutan dari sistem arsitektur sistem. Dalam artikel ini, saya akan membuat argumen untuk pergeseran, dari waktu ke waktu, kembali ke Cloud.

Ketika Industri 4.0 dimulai, konsep utamanya adalah tentang segalanya yang ditentukan oleh perangkat lunak. Revolusi industri keempat diharapkan memberikan lebih banyak otomatisasi daripada revolusi ketiga dengan menjembatani dunia fisik dan digital. Untuk mencapai ini diperlukan pergeseran dari kontrol industri yang terpusat dan tetap ke kontrol industri yang dapat beradaptasi dengan perubahan kebutuhan pasar dan/atau umpan balik dari lingkungan itu sendiri. Apa artinya ini adalah pergeseran menuju sistem yang ditentukan perangkat lunak. PLC yang dibayangkan sebagai input fisik dengan IO, sekarang akan menjadi beban kerja kontainer pada platform besar. Pada tingkat yang jauh lebih tinggi, ini secara inheren mengubah cara fisik, digital, dan manusia berinteraksi. Mesin yang terdiri dari pengontrol khusus yang tidak diperbarui atau diubah sekarang akan digerakkan oleh PC industri yang ditentukan oleh perangkat lunak yang dapat menggerakkan mesin dan memahami serta beradaptasi dengan lingkungannya.

Ada inovasi besar yang sedang berlangsung dengan penyedia cloud saat ini. Orang mungkin mengatakan kita berada di Cloud Wars. Jika saya fokus pada Amerika Utara dan Eropa sejenak (yaitu mengecualikan ekosistem di China dengan Ali Baba, Baidu, dan Tencent), tiga penyedia cloud terkemuka maju dengan produk yang semakin inovatif dan lengkap. Mereka juga menyadari kekhawatiran dari pelanggan akhir karena terikat pada satu penyedia cloud. Sebagai contoh, platform software Anthos Google, yang diumumkan pada tahun 2019, menawarkan satu cara yang konsisten untuk mengelola beban kerja Kubernetes di lingkungan cloud lokal dan publik.

Untuk eksekutif OT, konektivitas ke jenis fungsionalitas ini menawarkan prospek yang menggiurkan untuk efektivitas sistem melalui akses ke berbagai layanan, termasuk data lake, analitik streaming, penyimpanan data, manajemen keamanan IoT, dan pemantauan. Kami mendengar dari pelanggan bahwa penerapan fungsi serupa di tempat bisa dua hingga tiga kali lebih mahal. Kami percaya bahwa kesenjangan biaya akan terus meningkat.

Organisasi TI di hampir setiap industri sedang bertransisi atau telah bertransisi untuk memanfaatkan layanan cloud. Operator OT, bagaimanapun, lambat untuk mengadopsi teknik berbasis cloud. Meskipun pindah ke Cloud membebaskan operator OT dari tugas pemeliharaan seperti penyediaan, penginstalan, pembaruan, dan patch, mereka tetap ingin tetap mengontrol dan membatasi ancaman kerentanan keamanan siber. Sebagian, itu karena percakapan ini berbenturan dengan budaya yang tertanam dalam pemimpin PL untuk menjauh dari pengaruh organisasi TI dan tetap independen untuk dukungan pengadaan dan pengelolaan infrastruktur teknologi mereka.

Beberapa operator menyadari bahwa dalam menghadapi tekanan biaya yang meningkat, pindah ke Cloud dapat menyederhanakan operasi mereka dan memungkinkan mereka untuk lebih fleksibel dalam meningkatkan dan menurunkan skala. Di industri manufaktur, kami telah melihat lebih banyak dalam domain publik dari Microsoft dan basis pelanggannya yang dibangun di atas fondasi bisnis dan keakraban pemasok selama beberapa dekade seputar teknologi Windows®. Ini awalnya difokuskan pada pemeliharaan prediktif dan kasus penggunaan peningkatan kualitas.

1. Industri makanan, pelopor pengemasan Tetra Pak, menggunakan alat digital baru yang memungkinkan mesinnya yang terhubung ke cloud untuk memprediksi dengan tepat kapan peralatan perlu dirawat. Dengan menghubungkan jalur pengemasan ke Microsoft Azure Cloud, Tetra Pak dapat mengumpulkan data operasional untuk membantu memprediksi waktu pemeliharaan yang tepat.
   
   
2. Produsen memiliki pendekatan baru untuk menjaga kualitas di lingkungan manufaktur bervolume tinggi berkat hadirnya kecerdasan buatan (AI) yang kompeten dan hemat biaya. Operator dapat menganalisis umpan kamera secara real-time untuk mengidentifikasi dan menandai widget yang salah baik secara fisik maupun virtual. Secara potensial, menjadi mungkin untuk memeriksa setiap bagian yang keluar dari jalur – sesuatu yang tidak ekonomis atau tidak praktis menggunakan operator manusia. Solusi ini sangat berharga dalam pembuatan komponen otomotif yang kompleks, sensitif terhadap harga, volume tinggi, dan sering kali kritis terhadap keselamatan.

Operator cloud telah menawarkan berbagai strategi IoT yang dimaksudkan untuk mengatasi masalah tersebut, tetapi operator OT masih melihat jurang antara apa yang dibutuhkan untuk memenuhi persyaratan mereka dan arsitektur yang tersedia. Untungnya, arsitektur baru memungkinkan operator untuk memiliki kue dan memakannya juga. Pilihan arsitektur sistem yang tepat akan memastikan bahwa operasi mereka saat ini tidak terpengaruh, namun mereka tetap mendapat manfaat dari semua pengoptimalan berbasis data, yaitu:

1. Dengan memisahkan perangkat lunak dan perangkat keras, biaya pemeliharaan dan peningkatan berkurang secara signifikan
2. Sistem bisa jauh lebih fleksibel dan merespons perubahan persyaratan dengan biaya, risiko, dan waktu yang jauh lebih rendah.
3. Sistem menjadi dapat diamati, yang membuka kemampuan untuk mengumpulkan data, memberikan wawasan unik, dan pengoptimalan loop tertutup.

Tantangannya adalah untuk memberikan kemampuan ini sambil mempertahankan atribut yang sangat penting dari jaringan OT, termasuk waktu aktif sistem, fungsionalitas waktu nyata deterministik, dan kekebalan terhadap serangan siber.

Arsitektur yang dibutuhkan oleh jenis sistem ini adalah apa yang kami sebut sebagai "Mission Critical Edge" yang secara aman menggabungkan manfaat penskalaan infrastruktur TI dengan keandalan, perilaku real-time deterministik dari platform tertanam. Atribut meliputi;

1. Airgapping :Arsitek sistem harus secara tepat mendefinisikan dan mendedikasikan CPU, memori, dan sumber daya IO untuk mesin virtual tertentu. VM ini perlu diisolasi satu sama lain termasuk konektivitas menuju utara dan selatan. Ini memungkinkan aplikasi OT dan cloud untuk berada di sistem yang sama
2. Pengelolaan PL :Sistem harus fleksibel pada manajemen dan kontrol konfigurasi dan setup. Meskipun sistem harus dikelola secara lokal, beban kerja tertentu harus diperbarui dan dikelola oleh Cloud.
3. Kinerja :Performa real-time harus dijamin untuk beban kerja seperti PLC, PAC, dan ECU. Ini berarti bahwa sistem yang menampung beban kerja cloud di shopfloor juga dapat memiliki partisi khusus yang dapat menjadi cadangan untuk PLC fisik.
4. Ketersediaan Tinggi :Ketersediaan tinggi diimplementasikan pada tingkat yang berbeda, dalam satu sistem, di dua sistem dalam satu sel, dan di seluruh lini produksi.
5. Integrasi Kerangka Orkestrasi :Sistem edge harus bekerja dengan kerangka kerja manajemen lokal atau berbasis cloud. Misalnya, sistem di seluruh pabrik harus mendedikasikan sebagian beban kerjanya untuk membentuk kluster Kubernetes.

Kesimpulannya, arsitektur edge mission-critical dapat memungkinkan operator OT untuk menyebarkan layanan dan beban kerja yang terhubung ke Cloud di lantai pabrik mereka tanpa mempengaruhi operasi mereka saat ini. Hal ini dicapai dengan mengaktifkan sistem edge di lantai pabrik untuk menjalankan beberapa beban kerja airgapped termasuk real-time, AI/ML, keamanan, dll. Selain itu, beban kerja airgapped dapat digabungkan untuk menjalankan beban kerja container yang diatur oleh Kubernetes.

Pavan Singh, Manajemen Produk VP, Lynx Software Technologies