L’Internet industriel des objets (IIoT) œuvre à améliorer l’efficacité et la productivité dans le cadre de l’automatisation industrielle.

Toutefois, avant que la mise au point des services IIoT ne puisse commencer, les utilisateurs doivent s’assurer qu’ils disposent de l’infrastructure adéquate.

Cet article vous présente 5 questions qui permettent de vérifier si votre réseau industriel est bien prêt à un déploiement IIoT.

Q1 : Comment assurer la fluidité de la communication (vidéo, données, voix, etc.) sur un réseau Quad-Play?

Le Quad-Play (ou quadruple play) désigne le service d’accès à l’Internet triple play (Internet à haut débit, audio et vidéo) utilisant des dispositions sans fil

Il est de plus en plus courant que des services Quad-Play convergents (données, voix, vidéo et contrôle) fassent partie des réseaux industriels modernes.

Exemple : la vidéosurveillance  devient rapidement un composant essentiel et les industries la prennent en compte lors de la conception de leurs réseaux.

Par conséquent, les réseaux nécessitent une plus grande largeur de bande pour transmettre les différents types de données.

Lorsque vous construisez un réseau pour des applications gourmandes en bande passante, n’oubliez pas de vous assurer des points suivants :

  1. Une bande passante suffisante pour un fonctionnement fluide
  2. Une technologie de pointe qui optimise les performances du réseau

Pour les réseaux Quad-Play, le choix d’une disponibilité de bande passante importante (une solution Gigabit/10Gbe, ou sans fil 802.11n,…) est une option judicieuse dans la mesure où elle anticipe l’évolution du nombre d’appareils déployés.

En général, pour modérer la consommation en bande passante, les ingénieurs en automatisation et les intégrateurs de systèmes utilisent  la transmission multicast sur une redondance en anneau rapide. Cependant, ils optent pour différents protocoles et technologies pour transmettre de manière optimale les paquets vidéo.

Q2 : Comment assurer la sécurité de votre réseau industriel ?

Les réseaux de contrôle industriels accentuent l’efficacité et la sécurité des opérations dans des secteurs stratégiques (services publics, pétrole et gaz, transport, fabrication, etc.).

Un réseau de contrôle résilient doit être capable de détecter et de filtrer efficacement le trafic indésirable. Une approche de « défense en profondeur » peut être appliquée afin de protéger les équipements critiques et étendre la couverture de sécurité sur les réseaux d’automatisation quels que soient leurs endroits. Cette approche utilise un modèle de zone et de conduit. Ceci signifie qu’à l’intérieur d’une zone donnée, la communication peut se faire librement. En revanche, la communication interzone ne peut s’établir que par le biais d’un conduit. Le conduit est protégé par un pare-feu et n’autorise que la transmission des informations spécifiques à cette zone.

Q3 : Comment accroître la disponibilité de votre réseau industriel ?

À mesure qu’un réseau devient plus convergent et donc plus complexe, vous voudriez trouver un moyen facile pour gérer les périphériques et éviter les temps de pannes.

D’une manière générale, le cycle de vie de la gestion du réseau comprend l’installation, l’exploitation, la maintenance et le diagnostic.

Pour servir les objectifs spécifiques à l’automatisation, le logiciel de gestion doit permettre aux administrateurs de réseau d’effectuer une surveillance en temps réel sur une interface ergonomique et prendre en charge l’analyse de l’historique des événements.

En outre, le logiciel de réseau industriel doit  pouvoir collaborer avec les systèmes SCADA existants, de sorte qu’il soit plus facile pour les ingénieurs de centraliser l’ensemble des opérations.

L’utilisation d’une application mobile permettra de vérifier, à distance, l’état du réseau et réagir instantanément aux événements survenant. Certaines prennent même en charge des fonctions de recherche rapide des appareils défaillants sur terrain, ce qui permet facilite au personnel de maintenance la tâche de localisation.

Q4 : Comment s’assurer que vos équipements mobiles conservent leur connexion sans fil ?

Plusieurs points d’accès sont nécessaires pour assurer une couverture Wi-Fi complète. Les appareils Wi-Fi ont généralement un temps de déconnexion de 3 à 5 secondes lorsqu’ils se déplacent entre les points d’accès, ce qui peut perturber les opérations.

Exemple : Une déconnexion d’un appareil installé sur un véhicule à guidage automatique conduit à l’arrêt du véhicule jusqu’à rétablissement de la  connexion au réseau. Ceci engendre des retards de production et une augmentation des coûts d’exploitation.

En outre, les utilisateurs sont souvent confrontés à une disponibilité limitée de la bande passante sur les différentes fréquences du canal. Pour surmonter cette difficulté, les intégrateurs de systèmes optent pour des canaux à fréquences multiples. Ils configureront les paramètres d’itinérance pour permettre l’équilibrage de la charge en fonction de l’emplacement. Afin de minimiser les risques de sécurité sans fil, des protocoles de cryptage doivent être utilisés.

Les équipements pouvant être déployés en toute confiance dans les environnements industriels doivent être testés par rapport à la norme CEI 60068-2-6. Elle spécifie les directives auxquelles les appareils sans fil doivent se conformer afin de garantir une protection contre les vibrations et chocs.

De plus, les perturbations électriques peuvent endommager les dispositifs sans fil à travers leurs ports d’alimentation et d’antenne. Pour cette raison, les intégrateurs de systèmes utilisent des accessoires supplémentaires d’isolation. Cependant, il faudrait penser à l’augmentation conséquente du  coût de système et de l’espace d’installation à prévoir.

Q5 : Comment assurer la résilience du réseau ?

Les environnements industriels sont souvent situés dans des zones éloignées et connectés à un centre de contrôle distant. Ceci rend la maintenance et le dépannage sur site plus difficiles et plus coûteux.

Deux facteurs critiques affectent les performances du réseau :

  1. Le temps de récupération
  2. La conception des dispositifs

Les réseaux industriels sont souvent déployés dans des conditions extrêmes (interférences, chocs et vibrations, humidité, érosion, pics de température, etc.). Par conséquent, lorsque vous choisissez un appareil de réseau industriel, vous devriez tenir compte de la robustesse de sa conception et de sa qualité. Dans certains secteurs tels que l’énergie, le pétrole et le gaz ou le rail, les conditions sont encore plus extrêmes et exigent le respect de certifications industrielles spécifiques.

L’automatisation industrielle exige des temps de récupération extrêmement rapides pour garantir le bon déroulement des opérations. En utilisant des protocoles de redondance de niveau industriel, les utilisateurs sont assurés de la fiabilité du réseau.

De même, pour les communications sans fil, il est fortement recommandé aux ingénieurs de déployer des dispositifs sans fil qui prennent en charge des temps de récupération de l’ordre de la milliseconde.

Outre les deux facteurs susmentionnés,  vous devriez prendre en compte l’évolutivité du déploiement, le nombre maximal de dispositifs pouvant être pris en charge et, enfin et surtout, le coût.

Conclusion

En résumé, pour vous assurer que votre réseau industriel soit éligible à un déploiement IIoT, vous devriez quantifier 5 composantes essentielles :

  1. La fluidité via un réseau Quad-Play
  2. La sécurité à travers l’instauration d’une approche de « défense en profondeur »
  3. La disponibilité des équipements
  4. Le temps de connexion
  5. La résilience et robustesse du réseau