Mengoptimalkan Konektivitas IIoT dengan Arsitektur Referensi Internet Industri

Saat ini, Industrial Internet Consortium (IIC) merilis Industrial Internet Reference Architecture (IIRA). IIC, konsorsium IoT terbesar dengan lebih dari 170 anggota (iiconsortium.org), fokus secara eksklusif pada sistem industri. Rilis publik pertama dari IIRA menyediakan arsitektur sistem tingkat tinggi yang mencakup tujuan bisnis hingga interoperabilitas sistem, menegakkan pedoman teknis kunci dan mendefinisikan apa yang mungkin—dan apa yang tidak mungkin—dalam konektivitas industri.

Di Real-Time Innovations (RTI), kami melihat arsitektur konektivitas IIRA sebagai perubahan permainan. “Konektivitas” adalah hambatan terbesar untuk Industrial Internet of Things (IIoT) yang sedang berkembang. IIRA mengadopsi pendekatan “data bus” terdistribusi yang menyederhanakan interoperabilitas sambil memberikan performa, keandalan, dan keamanan terbaik.

Kekuatan Arsitektur Umum

IIoT pada dasarnya tentang membangun sistem terdistribusi yang berkomunikasi secara cerdas. Tujuan IIRA adalah untuk memungkinkan semua komponen untuk beroperasi, berekseskala, berevolusi, dan bekerja secara optimal melalui arsitektur bersama.

Untuk merealisasikan ini, kita membutuhkan arsitektur umum yang mencakup kemampuan komputasi, interoperabel di seluruh vendor, dan menghubungkan industri. Seiring waktu, teknologi umum menggantikan sistem kustom. Namun, adopsi dan integrasi bertahap teknologi yang ada sama pentingnya. Arsitektur IIC mencampur beberapa teknologi konektivitas menjadi masa depan yang terpadu, mendukung visi dunia yang sangat terhubung.

Tantangan interoperabilitas inilah tempat RTI unggul. Kami berpartisipasi dalam 15 standar dan konsorsium yang mencakup sistem naval, avionika, daya, perangkat medis, kendaraan tanpa awak, elektronik konsumen, kontrol industri, dan televisi siaran. IIC menggandeng pengalaman tersebut untuk memberdayakan arsitekturnya.

Tantangan Integrasi

Saat menghubungkan banyak sistem, masalah interkoneksi “N-kwadrat” klasik muncul. Setiap pasangan sistem harus mencocokkan protokol, model data, pola komunikasi, dan parameter QoS seperti keandalan, laju data, dan batas waktu. Sementara sebuah jembatan dapat menyelesaikan satu pasang, menskalakan ke N sistem akan memerlukan N² jembatan—pendekatan yang melarang.

Salah satu solusi adalah membatasi semua sistem ke satu set standar, seperti yang dilihat dengan European Generic Vehicle Architecture (GVA) dan Industrie 4.0 Jerman. Ini menyederhanakan integrasi tetapi membatasi cakupan, sehingga banyak persyaratan spesifik industri tidak terpenuhi dan membuat integrasi legacy sulit.

Di ujung lain, satu Enterprise Service Bus (ESB) menawarkan terjemahan satu arah yang menghindari masalah N-kwadrat. Namun, ESB terpusat, lambat, dan tidak cocok untuk tuntutan kecepatan tinggi dan rinci industri.

Standar Konektivitas Inti IIRA

IIRA mengadopsi jalan tengah. Ini memperkenalkan “Standar Konektivitas Inti” yang terdesentralisasi, bukan terpusat. Beberapa titik akhir terhubung langsung ke inti; yang lain terhubung melalui gateway yang menterjemahkan ke standar inti. Ini menghilangkan masalah N-kwadrat sambil mempertahankan kecepatan dan keandalan.

Semua teknologi konektivitas legacy dan berkinerja lebih rendah dihubungkan ke inti melalui satu gateway per standar, mengurangi jumlah transformasi menjadi N, jumlah standar konektivitas.

Inti harus mendukung penemuan data cepat, pola pertukaran yang kuat, dan QoS komprehensif—keandalan pengiriman, urutan, ketahanan, umur, dan ketahanan terhadap kesalahan—untuk memenuhi tuntutan ketat aplikasi industri yang mungkin memerlukan pengiriman mikrodetik atau jutaan nilai data.

Keamanan harus terintegrasi erat dengan arsitektur. Pola inti—publish/subscribe, multicast, dan penemuan plug-and-play dinamis—harus dicerminkan oleh mekanisme keamanan. Saat keamanan diperlakukan sebagai parameter QoS lainnya, itu dapat diterapkan atau diperbarui tanpa perubahan kode, memberikan perlindungan yang kuat dan fleksibel.

Keamanan melampaui inti; gateway dapat mengamankan teknologi konektivitas apa pun yang digunakan dalam ekosistem.

DDS sebagai Standar Inti

Sementara IIRA tidak menentukan standar tertentu, Data Distribution Service (DDS) cocok secara alami. DDS menawarkan penemuan otomatis, semua pola komunikasi yang diperlukan, pengaturan QoS, dan keamanan terintegrasi, menjadikannya calon yang ideal untuk standar inti.

Jejak teruji DDS—sistem daya, citra medis, kontrol lalu lintas udara, SCADA, dan pertahanan—telah membentuk desain IIRA, memberikan kepercayaan pada skalabilitas dan ketahanannya.

Terima Kasih!

Saya ingin mengucapkan terima kasih kepada tim yang membangun IIRA. Upaya besar ini didukung oleh banyak perusahaan, dengan RTI memimpin pekerjaan konektivitas, data terdistribusi, dan interoperabilitas. Selamat atas rilis pertama.