Opini Tamu Juli 2021: Apakah Eksekutif OT Harus Menerapkan Cloud? Keputusan Strategis untuk Jaringan Modern

28 Juli 2021

Pergeseran di mana fungsionalitas komputasi terjadi telah bervariasi selama beberapa dekade dari terpusat (ingat platform seperti mainframe dan thin client?) ke terdistribusi. Akhir-akhir ini, banyak yang dibicarakan tentang kemunculan Komputasi Edge. Daripada keadaan akhir, ini hanyalah tonggak lain dalam evolusi berkelanjutan arsitektur sistem dari sistem. Dalam artikel ini, saya akan berargumen untuk pergeseran, seiring waktu, kembali ke arah Cloud.

Saat Industri 4.0 dimulai, konsep utamanya sebenarnya tentang segala sesuatu yang didefinisikan perangkat lunak. Revolusi industri keempat diharapkan akan memberikan lebih banyak otomasi daripada revolusi ketiga dengan menjembatani dunia fisik dan digital. Menyelesaikan ini membutuhkan pergeseran dari kontrol industri yang terpusat dan tetap ke yang dapat beradaptasi dengan kebutuhan pasar yang berubah dan/atau umpan balik dari lingkungan itu sendiri. Artinya adalah pergeseran menuju sistem yang didefinisikan perangkat lunak. PLC yang dibayangkan sebagai input fisik dengan IOs, kini akan menjadi beban kerja container pada platform besar. Pada tingkat yang jauh lebih tinggi, ini secara inheren mengubah cara dunia fisik, digital dan manusia berinteraksi. Mesin yang terdiri dari kontroler khusus yang tidak diperbarui atau diubah kini akan didorong oleh industrial PC yang didefinisikan perangkat lunak yang dapat baik memendorong mesin dan memahami serta beradaptasi dengan lingkungan sekitarnya.

Ada inovasi besar yang sedang berlangsung dengan penyedia cloud saat ini. Orang mungkin mengatakan kita sedang dalam Cloud Wars. Jika saya fokus pada Amerika Utara dan Europa untuk sementara waktu (i.e. exclude ekosistem di Cina dengan Ali Baba, Baidu dan Tencent), tiga penyedia cloud terdepan mendorong ke depan dengan produk yang semakin inovatif dan lengkap. Mereka juga telah mengakui kekhawatiran pelanggan akhir tentang terikat pada satu penyedia cloud. Sebagai contoh, platform perangkat lunak Anthos Google, yang diumumkan pada 2019, menawarkan satu cara yang konsisten untuk mengelola beban kerja Kubernetes di seluruh lingkungan on-prem dan public cloud.

Untuk eksekutif OT, konektivitas ke fungsionalitas ini menawarkan peluang yang menggoda 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 implementasi fungsionalitas serupa on-prem dapat dua hingga tiga kali lebih mahal. Kami percaya bahwa selisih biaya akan terus bertambah.

Organisasi TI di hampir setiap industri sedang bertransisi atau telah bertransisi untuk memanfaatkan layanan cloud. Namun, operator OT telah lambat mengadopsi teknik berbasis cloud. Meski pindah ke Cloud melepaskan operator OT dari tugas pemeliharaan seperti penyediaan, instalasi, pembaruan, dan patch, mereka masih ingin menjaga kontrol dan membatasi ancaman kerentanan keamanan siber. Sebagian, karena percakapan ini bentrok dengan budaya yang terselubung dalam pemimpin OT untuk menjauh dari pengaruh organisasi TI dan tetap mandiri untuk dukungan pengadaan dan manajemen infrastruktur teknologi mereka.

Beberapa operator menyadari bahwa di tengah tekanan biaya yang meningkat, pindah ke Cloud dapat menyederhanakan operasi mereka dan memungkinkan mereka untuk lebih fleksibel dalam menskalakan ke atas dan ke bawah. Di industri manufaktur, kami telah melihat lebih banyak di domain publik dari Microsoft dan basis pelanggannya yang dibangun pada dasar pengalaman bisnis dan pemasok selama bertahun-tahun sekitar teknologi Windows®. Ini awalnya difokuskan pada use case pemeliharaan prediktif dan peningkatan kualitas.

1. Industri pangan, pionir kemasan Tetra Pak, menggunakan alat digital baru yang memungkinkan mesin terhubung cloud mereka untuk memprediksi tepat kapan peralatan memerlukan pemeliharaan. Dengan menghubungkan garis kemasan ke Microsoft Azure Cloud, Tetra Pak dapat mengumpulkan data operasional untuk membantu memprediksi waktu pemeliharaan yang tepat.
   
   
2. Produsen memiliki pendekatan baru untuk mempertahankan kualitas di lingkungan manufaktur volume tinggi berkat kedatangan kecerdasan buatan (AI) yang kompeten dan hemat biaya. Operator dapat menganalisis feed kamera secara real-time untuk mengidentifikasi dan menandai widget yang rusak secara fisik atau virtual. Potensialnya, telah menjadi mungkin untuk memeriksa setiap bagian yang keluar dari garis – sesuatu yang tidak hemat atau praktis menggunakan operator manusia. Solusi ini sangat berharga dalam manufaktur komponen otomotif kompleks, sensitif harga, volume tinggi dan seringkali krusial untuk keselamatan.

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

1. Dengan memisahkan perangkat lunak dan hardware, biaya pemeliharaan dan peningkatan menurun secara signifikan
2. Sistem dapat jauh lebih fleksibel dan bereaksi terhadap persyaratan yang berubah dengan risiko, waktu, dan biaya yang jauh lebih rendah.
3. Sistem menjadi dapat diamati, yang membuka kemampuan untuk mengumpulkan data, menyajikan wawasan unik dan optimasi loop tertutup.

Tantangannya adalah untuk menyediakan kemampuan ini sambil mempertahankan atribut penting jaringan OT, termasuk uptime sistem, fungsionalitas real-time deterministik dan imunitas terhadap serangan siber.

Arsitektur yang diperlukan untuk jenis sistem ini adalah yang kami sebut sebagai “Mission Critical Edge” yang dengan aman menggabungkan manfaat skalabilitas infrastruktur TI dengan keandalan, perilaku real-time deterministik platform embedded. Atribut meliputi;

1. Airgapping: Arsitek sistem harus dengan tepat mendefinisikan dan mengalokasikan sumber daya CPU, memori dan IO ke virtual machine tertentu. VM ini perlu diisolasi satu sama lain termasuk konektivitas northbound dan southbound. Ini memungkinkan aplikasi OT dan cloud untuk tinggal pada sistem yang sama
2. OT Manageability: Sistem harus fleksibel dalam manajemen dan kontrol konfigurasi dan pengaturan. Sementara sistem harus dielola secara lokal, beban kerja tertentu harus diperbarui dan dielola oleh Cloud.
3. Performance: Performa real-time harus dijamin untuk beban kerja seperti PLCs, PACs dan ECUs. Ini berarti sistem yang menghosting beban kerja cloud di lantai pabrik juga dapat memiliki partisi khusus yang dapat menjadi cadangan untuk PLC fisik.
4. High Availability: Ketersediaan tinggi diimplementasikan pada berbagai level, dalam satu sistem, di antara dua sistem dalam sel dan di seluruh garis produksi.
5. Orchestration Framework Integration: Sistem edge perlu bekerja dengan framework manajemen berbasis lokal atau cloud. Sebagai contoh, sistem di seluruh pabrik harus mengalokasikan sebagian beban kerjanya untuk membentuk kluster Kubernetes.

Dalam kesimpulan, arsitektur edge yang krusial dapat memungkinkan operator OT untuk menerapkan layanan dan beban kerja terhubung cloud di lantai pabrik mereka tanpa mempengaruhi operasi saat ini. 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 diorquestrasi Kubernetes.

Pavan Singh, VP Product Management, Lynx Software Technologies