Por que o IIoT agora?

Os novos paradigmas de comunicação surgiram com uma clara aposta na conetividade. Durante os próximos anos – inclusive décadas -, as novas tecnologias deverão coexistir com as redes já existentes para atender às necessidades de interoperabilidade do novo e do antigo.

Este artigo pretende contextualizar brevemente como evoluíram as comunicações entre dispositivos nos ambientes industriais. Esta explicação serve também para apresentar o novo salto geracional que se está a viver atualmente neste campo, o IIoT.

Os primeiros passos

Nas primeiras etapas da automatização, ou seja, na década de 70, os ainda novos controladores industriais não interagiam com a sensorização ou atuação através de protocolos industriais, mas diretamente por sinais elétricos. Cada dispositivo atuava como uma ilha independente e fechada.

Só no final da década seguinte é que o seu uso se estendeu através de comunicações de série. Estimava-se oportuno que os dispositivos começassem a guardar e trocar informações entre eles. A evolução do valor para o dado.

O progresso estava em marcha. Durante a década de 90, as comunicações ponto a ponto ou em bus tornaram-se híper-especializadas com o aparecimento e popularização dos buses de campo – o Profibus nasceu no final dos anos 80 -. Ao mesmo tempo, as melhorias no mundo dos computadores permitem a sua implementação em campo e a conexão destes com os PLCs.

Época de estandardização

Apesar de o padrão Ethernet – Layer 2 do modelo OSI – ter sido concebido em 1983, só com o aparecimento do TCP/IP – Layers 3 e 4 – dez anos mais tarde é que se estabeleceu como uma solução competente.

Esta combinação em pouco tempo impôs-se como padrão nas comunicações. Primeiro nas redes IT e finalmente nas OT. Durante os últimos 20 anos, todos os dispositivos foram incorporando este tipo de conetividade. Pelo contrário, enquanto se estandardizavam estas camadas, ao nível do protocolo de aplicação cada fabricante tentou fazer a guerra por seu lado. Em poucos anos, esta prática dificultou em grande medida a interoperabilidade entre dispositivos de diferentes marcas.

A problemática foi tal que os fabricantes decidiram associar-se para criar a OPC Foundation, com o único fim de conceber e especificar um protocolo que não estivesse ligado a nenhuma casa comercial em particular. Assim, em 96 surgiu o OPC DA.

O OPC DA e, dez anos depois, o OPC UA estabeleceram-se como os grandes protocolos padrão na indústria. É tal o seu uso indiscutível que as novas gamas de PLCs já trabalham diretamente com eles como alternativa à sua comunicação nativa. Impensável há uns tempos.

Os novos paradigmas
A indústria híper-conectada que o IIoT ilumina requer mais do que uma evolução nos protocolos, implica mudanças de estratégia, mudanças de arquitetura, mudanças de meios físicos e inclusive mudança no perfil dos profissionais encarregados da sua gestão.

Mas, por que o IIoT é a tendência? Basicamente por três motivos:

Novos modelos de uso de dados.

Graças às melhorias na computação, foram desenvolvidas ferramentas que, teoricamente, podem trabalhar com volumes de dados inimagináveis há uns anos. Presume-se que estas ferramentas vão implicar uma melhoria significativa da produtividade.

O cerne da questão é que, para calcular estes modelos, previsões, marcadores, indicadores… são imperiosamente necessários os dados da fábrica. Mas não só os dos controladores, também os da sensorização, das bases de dados, dos atuadores e inclusive dos operários através dos seus dispositivos ou wereables.

Convergência IT e OT.

Hoje em dia é inimaginável que a equipa de Operação não seja também especialista em comunicações IP. Necessitam de ser especialistas não só dos protocolos, mas também de máquinas virtuais, de segmentação de redes, de cibersegurança industrial… Do mesmo modo que os departamentos de IT se apercebem de que, cada vez mais, se deve cooperar com OT.

Esta relação possibilita que desde OT se possa enviar informação para os repositórios geridos por IT.

Melhorias tecnológicas das fontes de dados.

Atualmente, a instrumentação começa a integrar ferramentas de conetividade sem fios ou através de protocolos complexos. Os dispositivos ‘simples’ de ontem, são concebidos hoje com funcionalidades completas de comunicação.

Em resumo, o IIoT já é uma realidade crescente porque existe a necessidade, existe o ‘environment’ e começam a existir as ferramentas adequadas para o levar a cabo.