IdO industriel et les blocs de construction pour l'industrie 4.0

Si vous voulez créer quelque chose de nouveau, il est utile d'avoir de nouveaux blocs de construction.

La première révolution industrielle s'est produite à la fin du XVIIIe siècle parce qu'elle a fourni de nouvelles infrastructures — de nouveaux éléments constitutifs de l'économie sous la forme d'énergie à vapeur et d'outils mécanisés, entre autres.

La deuxième révolution industrielle au début du 20e siècle a bénéficié de l'électricité, du pétrole et de l'automatisation.

De même, des technologies allant de l'avènement du PC à Internet et aux progrès des télécommunications ont transformé l'économie au cours des dernières décennies.

Bien que les économistes ne soient pas largement d'accord sur l'utilisation du terme « troisième révolution industrielle » pour décrire ces avancées, l'impact de ces briques technologiques sur l'économie est considérable. C'est là qu'intervient l'Industrie 4.0, qui promet une quatrième révolution industrielle qui s'appuie sur une série de technologies émergentes.

La promesse de l'Industrie 4.0 est que de nouveaux blocs de construction sont disponibles qui pourraient alimenter une nouvelle ère de changement pour les industries. L'IoT et sa manifestation industrielle, l'IoT industriel, en sont deux exemples. L'IIoT est un élément essentiel de cette révolution numérique. Il nous permet d'utiliser des technologies de détection, de mesure et de surveillance de diverses descriptions pour traduire des processus physiques en informations numériques. Ces données d'information peuvent ensuite être analysées et modélisées pour créer des jumeaux numériques du processus physique, permettant aux organisations d'optimiser et de tester des modèles virtuels améliorés par capteurs avant de les déployer dans le monde réel.

L'un des principaux blocs de construction que les utilisateurs industriels de l'IoT doivent mettre en place est la connectivité sans fil. Alors que la connectivité filaire a sans aucun doute permis une vague de technologies impressionnantes, sa suffisance est de plus en plus remise en question à mesure que l'IIoT s'installe. Prenons l'exemple de la fabrication. Bien que les fabricants aient adopté l'automatisation sur la chaîne de montage depuis de nombreuses décennies, le type de réseaux câblés qu'ils utilisent généralement pour connecter les équipements et les machines ne suffira pas à connecter tous les divers appareils IIoT qui émergeront dans une usine du futur.

Pensez aux centaines, voire aux milliers d'appareils qui doivent être connectés. Ces dispositifs pourraient inclure le suivi des actifs pour les outils, les pièces de rechange et les stocks, la surveillance environnementale et la surveillance basée sur l'état des machines existantes pour mesurer les performances. On pourrait aussi ajouter à la liste les véhicules à guidage automatique, les équipements de protection individuelle (EPI) numériques, pour ne citer que deux autres exemples. Beaucoup de ces applications impliquent la mobilité. Même pour les applications qui ne le font pas, le coût du câblage est important. Les réseaux sans fil prennent non seulement en charge la mobilité, mais ils simplifient également l'installation et la configuration et réduisent les coûts.

Au-delà de la fabrication, imaginez une vaste mine à ciel ouvert avec des machines de forage et de dynamitage autonomes, des transporteurs de minerai autonomes, des chargeuses et des trains télécommandés, sans parler des travailleurs itinérants. Il est tout aussi clair que la connectivité mobile et sans fil est essentielle. Il en va de même pour le suivi des patients à distance ou la collecte de données à partir des turbines d'un parc éolien offshore.

Les actifs industriels sont souvent mobiles. Même si un actif est fixe, il l'est rarement de façon permanente. C'est pourquoi les réseaux 4G/LTE et 5G sont souvent mentionnés dans le même souffle que l'Industrie 4.0 et l'IIoT. La norme sans fil 5G, qui est pour la première fois déployée de manière limitée cette année, a été spécialement conçue pour prendre en charge les applications IIoT. Contrairement à certaines technologies de réseau sans fil, telles que le Wi-Fi, les technologies cellulaires sont hautement sécurisées, fiables à 99,999 % et peuvent gérer un grand nombre de capteurs et d'appareils avec des latences extrêmement faibles. Pour les applications autonomes où les temps de réponse doivent être extrêmement rapides, ces considérations sont essentielles.

De nombreuses fonctionnalités avancées de la 5G ont été intégrées en tant que mises à jour de la norme sans fil 4G/LTE. Des études internes de Nokia ont conclu que 85 % des applications pouvant être prises en charge par la 5G pourraient l'être aujourd'hui par la 4G/LTE.

La 4G/LTE et la 5G peuvent être déployées pour des réseaux privés avec des solutions à petite échelle, telles que la mise en place d'un réseau temporaire pour les premiers intervenants en cas de catastrophe naturelle. Ils peuvent également permettre des installations extrêmement complexes prenant en charge des dizaines de milliers d'appareils et d'utilisateurs sur des zones allant jusqu'à 20 000 kilomètres carrés.

L'un des autres éléments constitutifs de l'IIoT est le multi-access edge computing (MEC). Le transport des informations de milliers de capteurs vers des centres de données distants dans le cloud introduit des latences qui rendent difficile la réponse à une vitesse suffisante pour de nombreuses applications industrielles. Dans le cas de la surveillance vidéo, par exemple, cela n'a pas de sens de transporter des téraoctets de données vidéo en continu montrant une image pratiquement inchangée du périmètre de sécurité. Le traitement Edge permet des latences très faibles et peut être utilisé pour analyser des données, y compris des flux vidéo ou audio. La technologie permet uniquement d'envoyer des images relatives à un comportement anormal à un opérateur distant qui pourrait être intéressé à les examiner.

Heureusement, les ressources de traitement de périphérie font partie de l'architecture 5G, qui est un réseau entièrement virtualisé et défini par logiciel. En d'autres termes, le réseau 5G local peut facilement héberger les ressources informatiques de périphérie virtualisées nécessaires aux applications IIoT locales. Il peut fonctionner, dans ce sens, comme une plate-forme pour créer divers types d'applications basées sur l'IIoT, fournissant non seulement une connectivité numérique, mais également des ressources de calcul basées sur la périphérie.

Parallèlement à ces éléments constitutifs de la technologie, il est également essentiel pour de nombreuses industries d'apprendre à aborder cette technologie de manière holistique. La promesse des villes, usines, mines et hôpitaux intelligents est de partager des données et des renseignements provenant de divers domaines. La vraie magie de l'apprentissage automatique est de voir des corrélations entre de grandes quantités de données, qui autrement échapperaient à l'attention des analystes humains. Le personnel de la technologie des opérations (OT) considère souvent la technologie comme un catalyseur de solutions ponctuelles isolées. Ils doivent s'associer plus étroitement avec l'informatique, qui a tendance à avoir une approche holistique et de plate-forme de la technologie. Ce partenariat entre OT et IT sera essentiel pour tirer pleinement parti des avantages de l'IoT industriel et des technologies de support telles que la 5G et l'informatique de pointe. Une telle collaboration, soutenue par un solide soutien de la direction, peut garantir que vos blocs de construction technologiques sont organisés de la meilleure façon possible pour les besoins de votre entreprise.

Houman dirige les efforts marketing de Nokia pour les grandes entreprises et les hyperscalers. Il est passionné par toutes les nouvelles façons dont les technologies de mise en réseau, d'analyse et d'IoT peuvent être appliquées pour transformer la façon dont leur entreprise est menée et gérée. Il a également dirigé le marketing du portefeuille de routage IP de Nokia. Auparavant, il a participé à la création de l'entreprise de réseautage cloud Nuage Networks, une société spécialisée dans la virtualisation des centres de données et le SDN dans les centres de données et les succursales (SD-WAN). Il a également occupé des postes de direction en gestion de produits dans des start-ups financées par du capital-risque ainsi que dans des entreprises multinationales. Houman est titulaire d'un MBA de l'UC Berkeley et d'une maîtrise en génie électrique de l'Université Columbia.