Ethernet：Industry 4.0とIoTを支えるバックボーン

Ethernet ― IoTのバックボーン

過去2年間、「Industry 4.0」と「モノのインターネット（IoT）」の絶え間ないドラムビートを聞いていない人は、洞窟で暮らしていたに違いありません。「簡単に接続可能」で「スマート」なデバイスが低コストで導入できる魅力は非常に強力です。また、全社的にデータ収集する価値を皆が実感していることも否定できません。データなきところに情報に基づく意思決定なし、実施した決定の効果を定量化もできません。これはあらゆる継続的改善イニシアチブの基石です。残念ながら、組織がより接続されるにつれ ― 特に工場フロアでは ― 真の情報システムのバックボーンであるEthernetネットワークへの考慮がほとんどされていません。
Ethernetは通信方法そのものと誤解されがちですが、実際はデバイスが行う実際の接続を定義する一連の標準に過ぎません。私の以前のブログ記事「 」でプロトコルと標準の違いを詳述しましたが、要約すると、Ethernetは標準であり、TCP/IPはプロトコルです。標準に少し考えを巡らせることで、貴重なデータ収集に使用する、より信頼性が高く、今日のサイバー脅威の状況下ではセキュアなネットワークを構築できます。
かつては、機械は基本的に自分自身とネットワークされていました。HMIがPLCに接続され、さらに1〜2台のEthernetデバイスがあれば、Best Buyで小型スイッチを買ってきて繋ぐだけで済むのが一般的でした。スイッチは製造現場特有の高温と粉塵で故障しがちでした。また、可変周波数ドライブや高電圧による電磁干渉でネットワークが遅かったり不安定だったりしました。これだけでも産業グレードスイッチ使用の説得力ある理由になりますが、他にも考慮すべき要因が多数あります。当社提供の産業グレードN-Tronスイッチは、前述の条件に耐える設計であるだけでなく、DINレールマウント対応で既存電気盤への追加が容易。電源は12Vまたは24V DCベースで、一般的なオフィスグレード機器の120V ACとは異なります。そのトランスブリックをパネルのどこに差すのか？電源接続も二重化されており、2つの別系統電源に接続可能で、片方故障時も冗長性で信頼性向上。

マネージドスイッチとは？

すべての導入でマネージドスイッチを標準採用しています。マネージドスイッチとは？管理機能を持つスイッチです。例えば、ポートを保護し、特定の許可済みデバイスのみ接続を許可できます。また、「VLAN（仮想LAN）」技術でネットワークをセグメント化し、効率を最大化できます。VLANを使えば、同じスイッチ上でリモートI/Oと他デバイスのトラフィックを分離可能。マネージドスイッチは優れたトラブルシューティングツールでもあり、スイッチ上のトラフィックを監視し、エラーやネットワークに影響する問題（不良ケーブルなど）をスイッチログ監視だけで検知できます。
すべての接続性はエキサイティングですが、製造ネットワークと社内ネットワークをデータ収集/共有目的で接続しようとすると事情が複雑になります。ミッションクリティカルな設備がオフィスと同一LANにあると、制御ネットワークがマルウェア等の脅威に晒されます。このような場合、ルータ使用を推奨します。LANセグメント間の分離を強化し、特定トラフィックのみ特定方向に許可できます。これにより、仕様データをERPや工オーダーシステムから機械へ、機械からのデータをHistorianなどプライマリデータ収集サービスへ流しつつ、フロア資産を望まぬ侵入やウイルス・マルウェアによるダウンタイムから保護できます。
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