रोस्टेलकॉम के पास IIoT के लिए क्या समाधान हैं?

हाय!

हाल ही में, गीकब्रेन्स के साथ मिलकर, हमने औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स IIoT को समर्पित एक हैकथॉन आयोजित किया और अब हम अपने विशेषज्ञों के साथ साक्षात्कार की एक श्रृंखला प्रकाशित करना शुरू कर रहे हैं। उनमें से पहली रोस्टेलकॉम के औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स परियोजना कार्यालय के मुख्य वास्तुकार निकोलाई शेवेलियर के साथ बातचीत है।

निकोले आपको बताएंगे कि औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स क्या है और यह सामान्य IoT से कैसे भिन्न है, साथ ही उन समाधानों के बारे में भी बताएगा जो रोस्टेलकॉम के पास पहले से हैं।

कटौती के तहत - आवास और सांप्रदायिक सेवा प्रणालियों, कृषि, स्मार्ट कार्यालयों और बहुत कुछ के स्वचालन में IIoT की भूमिका के बारे में।



निकोलाई शेवेलियर: यह स्लाइड उन सभी तकनीकी पहलुओं का प्रतिबिंब है जो औद्योगिक इंटरनेट परियोजनाओं में किसी न किसी रूप में मौजूद हो सकते हैं। जैसा कि आप चित्र से देख सकते हैं, कई पहलू हैं, इसलिए मैं उनमें से प्रत्येक के बारे में संक्षेप में बात करूंगा।

औद्योगिक इंटरनेट

सामान्य अर्थ में, औद्योगिक इंटरनेट स्वचालन का एक नया दौर है जो हमें विभिन्न उद्योगों में उच्च गुणवत्ता स्तर प्राप्त करने की अनुमति देता है। यहां हम कृषि, परमाणु ऊर्जा और धातुकर्म के बारे में बात कर रहे हैं। वास्तव में, यह इंटरनेट ऑफ थिंग्स का एक उपधारा है, लेकिन यह विशेष रूप से औद्योगिक समाधानों पर केंद्रित है। चित्र की संरचना पर नीचे से ऊपर तक विचार किया जाना चाहिए - सेंसर से लेकर सूचना प्रणाली तक।

सेंसर और उपकरण भौतिक और साइबर-भौतिक दोनों प्रणालियों से जानकारी एकत्र करें, और यह हमें ऐसे डेटा के साथ काम करने की अनुमति देता है। यहां हमारे पास सभी प्रकार के सेंसर, रोबोट, वीडियो एनालिटिक्स, सुरक्षा प्रणालियाँ (पारंपरिक सुरक्षा और व्यावसायिक सुरक्षा दोनों) हैं।

एक स्तर ऊँचा - Edge, ये वे सिस्टम हैं जो उपकरणों के बगल में उत्पादन में स्थित हैं। तकनीकी प्रक्रियाओं की रूपरेखा में सीधे कारखानों में। एपीसीएस (स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली), फायर अलार्म और इसी तरह की प्रणालियाँ जिन्हें किसी घटना के घटित होने से लेकर उसकी प्रतिक्रिया तक न्यूनतम देरी की आवश्यकता होती है।

उच्चतर - डाटा नेटवर्क, जिसका कार्य इस डेटा को बाद की प्रोसेसिंग के लिए कंप्यूटर केंद्रों में स्थानांतरित करना है। रेडियो नेटवर्क, ओवरले नेटवर्क, फिक्स्ड नेटवर्क। वैसे, यहां क्या अंतर है: फिक्स्ड नेटवर्क ऑप्टिकल लाइनें हैं जो सामान्य रूप से संपूर्ण संचार प्रणाली की रीढ़ होती हैं। कोई रेडियो संचार नहीं होगा, क्योंकि प्रकाशिकी के बिना रेडियो संचार काम नहीं करेगा। यह अंतिम-मील रेडियो कनेक्शन आपको केबल खींचे बिना कुशलतापूर्वक और तेज़ी से डिवाइस कनेक्ट करने की अनुमति देता है। लेकिन उस आखिरी मील तक केबल की जरूरत होती है। ओवरले नेटवर्क रूटिंग और ट्रैफ़िक प्रबंधन प्रणालियाँ हैं जिनका उपयोग सुरक्षा के आवश्यक स्तर के साथ किसी भी संरचना के शीर्ष पर समर्पित निजी नेटवर्क को व्यवस्थित करने के लिए किया जा सकता है।

नेटवर्क के बाद - बुनियादी ढांचे डेटा केंद्र (यहां स्टोरेज सिस्टम, सर्वर, आईडीएस, फ़ायरवॉल) और सूचना के साथ काम करने के लिए सॉफ़्टवेयर (वर्चुअलाइज़ेशन)।

उसी स्तर पर, क्लासिक सेट स्वयं डेटा केंद्र, डेटा भंडारण, बैकअप सेवाएं, IaaS और इसी तरह का है...

अलग से, मैं उस सॉफ़्टवेयर पर ध्यान देना चाहूंगा जो आपको व्यवस्थित करने की अनुमति देता है डेटा के साथ काम करना, साथ ही उनका प्रसंस्करण और भंडारण। यहां, इन-मेमोरी कंप्यूटिंग और ब्लॉकचेन के संदर्भ में प्रवृत्ति अभी भी बहुत सक्रिय रूप से गति प्राप्त कर रही है (प्रौद्योगिकी विकास के लिए यूटोपियन विकल्पों में से एक में, विभिन्न IIoT समाधान स्मार्ट संपर्कों के ढांचे के भीतर एक दूसरे के साथ बातचीत करने में सक्षम होंगे)।

अगला वैश्विक स्तर है अधिक स्मार्ट सिस्टम. कृत्रिम बुद्धिमत्ता, विभिन्न बिलिंग, उत्पादन प्रबंधन प्रणाली, सुरक्षा निगरानी जो एआई और एनालिटिक्स सिस्टम का उपयोग करके सभी सुरक्षा स्तरों से डेटा एकत्र करती है।

सामान्य तौर पर, यह IIoT संगठन योजना का संक्षिप्त विवरण है। जो महत्वपूर्ण है वह यह है: हर स्तर पर विशेष सूचना सुरक्षा प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। और किसी समाधान को तभी सुरक्षित माना जा सकता है जब उसके सभी स्तर सुरक्षित हों और ऐसे समाधान के साथ बातचीत करने वाले कर्मचारियों की सभी संगठनात्मक प्रक्रियाओं को ध्यान में रखा जाए।

अधिक जानकारी

नेटवर्क

यह स्लाइड एलपी वान के बारे में बात करती है। ये लंबी दूरी के, ऊर्जा-कुशल नेटवर्क हैं। सबसे प्रसिद्ध और स्थापित मानक LORA-WAN, SigFox, LTE-Cat NB(NB-ioT), LTE-CAT M1 हैं। ऐसे नेटवर्क के संचालन के स्तर को समझने के लिए, घरेलू नेटवर्क से उनकी तुलना करना आसान है। हम सभी के पास ब्लूटूथ है - इसका मतलब है कुछ मीटर से लेकर दसियों मीटर के दायरे में उपकरणों के साथ स्थिर संचालन और संचार। फिर सेलुलर नेटवर्क हैं - 2जी, 3जी, 4जी। और उनके पीछे एलपी WAN हैं, जो सबसे लंबी दूरी के नेटवर्क हैं, उनके पास सबसे बड़ा कवरेज त्रिज्या है और वे आपको एक निश्चित स्तर की ऊर्जा दक्षता हासिल करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, एक गैस मीटर है जो एक निश्चित समय पर एक बार रीडिंग प्रसारित करता है, और आप इसकी बैटरी को 10 वर्षों तक नहीं बदल सकते हैं।

डेटा सेंटर सुरक्षा

यहां हमारे साइबर सुरक्षा सहयोगियों की एक स्लाइड है जो सामान्य खतरों को दर्शाती है।

बेशक, यदि सेवा केवल कुछ आईपी के लिए काम करती है, तो आप बस सर्किट को बंद कर सकते हैं और पहले से ही खुद को आवश्यक स्तर की सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं। लेकिन अगर यह एक खुली सेवा है जिसके लिए उपयोगकर्ता की सहभागिता की आवश्यकता होती है, तो सामान्य नेटवर्क खतरे पहले से ही लागू हो सकते हैं। स्पैम बॉट, हैकर हमले, DDoS और अन्य अच्छी चीज़ें। इससे बचाव के लिए, वे बड़ी संख्या में सुरक्षा के तकनीकी साधनों का उपयोग करते हैं, जो आपातकालीन स्थितियों के मामले में सुरक्षा संचालन केंद्रों को सूचित करते हैं - विशेष रूप से प्रशिक्षित सुरक्षा गार्ड वहां बैठते हैं और निर्दिष्ट घटनाओं पर प्रतिक्रिया करते हैं।

आवास और सांप्रदायिक सेवाएं

आवास और सांप्रदायिक सेवाओं के लिए रोस्टेलकॉम द्वारा विकसित एक विशेष सेवा है, जो आपको मीटरिंग उपकरणों से डेटा की प्राप्ति को स्वचालित करने की अनुमति देती है जो लगभग हर किसी के अपार्टमेंट में होती है: पानी के मीटर, बिजली मीटर, व्यक्तिगत और सांप्रदायिक दोनों। यदि पहले इन मूल्यों को मैन्युअल रूप से दर्ज करना पड़ता था, जिससे समय की बर्बादी होती थी और पूरी तरह से सही रीडिंग का प्रसारण नहीं होता था, अब रूसी संघ में पहले से ही कई कॉम्प्लेक्स हैं जहां इस प्रक्रिया में मानव भागीदारी को पूरी तरह से बाहर रखा गया है। ये सभी चीजें सफलतापूर्वक स्वचालित हैं और सभी सेंसरों से स्वयं रीडिंग एकत्र करती हैं और उन्हें प्रबंधन और संसाधन आपूर्ति कंपनियों तक पहुंचाती हैं।

ऊर्जा विज्ञान

सामान्य तौर पर आवास और सांप्रदायिक सेवाओं के अलावा, हमने बिजली मीटरिंग के लिए एक व्यापक विशेष समाधान विकसित किया है। स्लाइड पर डरावना संक्षिप्त नाम ASKUE वाणिज्यिक विद्युत लेखांकन की स्वचालित प्रणाली है। यह क्या करता है यह नाम से ही स्पष्ट है। ये वे मीटर हैं जो स्वयं सबस्टेशनों पर, उपयोगकर्ता कनेक्शन बिंदुओं पर, उत्पादन स्टेशनों पर स्थापित किए जाते हैं - यह सब ऊर्जा श्रमिकों को यह समझने की अनुमति देता है कि सेवाएँ कितनी कुशलता से संचालित होती हैं। ऑपरेशन योजना सरल है: मीटरिंग डिवाइस - संचार चैनल लिंक - डेटा सेंटर - एप्लिकेशन जो डेटा को विज़ुअलाइज़ और प्रोसेस करता है।

स्मार्ट कार्यालय

एक स्मार्ट ऑफिस समाधान कई संकेतकों को रिकॉर्ड करने में मदद करता है जो किसी व्यक्ति के कार्यालय स्थान में आरामदायक काम के लिए महत्वपूर्ण हैं। सबसे पहले और सबसे महत्वपूर्ण हैं CO2 और प्रकाश का स्तर, जिसे अक्सर कम करके आंका जाता है, साथ ही समग्र बिजली की खपत भी। यहां दो "दृष्टिकोण में खरगोश" हैं: दोनों कर्मचारी अधिक आराम से काम करते हैं, और यह संसाधनों के अधिक तर्कसंगत उपयोग के माध्यम से परिचालन कर्मियों को पैसे बचाने में मदद करता है।

उत्पादन में कार्मिक निगरानी

कार्यालयों के अलावा, और भी खतरनाक उद्योग हैं जहां संभावित चोटों को कम करना और कर्मियों की निगरानी करना आवश्यक है। यहां मुख्य विचार यह जानना है कि कर्मचारी का स्वास्थ्य ठीक है, और वह वहीं है जहां उसे होना चाहिए, न कि जहां उसे नहीं होना चाहिए। बहुत सारी चलती-फिरती मशीनरी वाली फ़ैक्टरियों के लिए, यह महत्वपूर्ण है। गैस विश्लेषक से लेकर कंगन तक कई अलग-अलग सेंसर हैं, जो कर्मचारी की नाड़ी और स्थिति, साथ ही उसके स्थान दोनों की निगरानी करते हैं। इससे सिस्टम को समय पर सूचित करने में मदद मिलती है कि एक कर्मचारी ने अचानक खुद को ऐसी जगह पर पाया है जहां उसके लिए अभी रहना खतरनाक है (उदाहरण के लिए, एक क्रेन चल रही है या गैस छोड़ने की योजना बनाई गई है)। इस मामले में, सिस्टम ऑपरेशन रोक देगा, स्वचालित रूप से प्रभारी व्यक्ति को सूचित करेगा और तब तक प्रतीक्षा करेगा जब तक कि व्यक्ति खतरे के क्षेत्र से बाहर न निकल जाए। ऐसे स्मार्ट हेलमेट भी हैं जो अपनी सतह पर किसी प्रभाव या एसिड की उपस्थिति का पता लगाते हैं, और तुरंत औद्योगिक सुरक्षा के लिए जिम्मेदार कर्मियों को सूचित करते हैं।

कृषि

कृषि को फसलों की आवाजाही के प्रबंधन और नियंत्रण के कार्य का सामना करना पड़ा। इसका मतलब यह है कि हमें यह समझने में सक्षम होना चाहिए कि कंबाइन कब अनलोड हो रहा है और ट्रांसपोर्ट मॉड्यूल कब लोड हो रहा है। यहां यह पहले से नोट करना महत्वपूर्ण है कि एक आधुनिक कंबाइन "वेल, जस्ट वेट" में भेड़िया की सवारी से बहुत अलग है - आज यह एक गंभीर मशीन है जो ऑन-बोर्ड कंप्यूटर से सुसज्जित है जो इसकी स्थिति और टेलीमेट्री की रिपोर्ट करती है। मुख्य प्रणाली. यह पहले से ही एक वास्तविकता है, रूसी संघ में मानव रहित मॉडल सहित ऐसे कंबाइन हैं।

बेशक, अब हम जो कर रहे हैं वह विशेष रूप से कारों के वर्तमान बेड़े पर लक्षित है - वे मानव रहित नहीं हैं, लेकिन फिर भी काफी "स्मार्ट" हैं; हम उपकरणों को स्वयं चुनने की प्रक्रिया को स्वचालित कर रहे हैं और उपकरणों के साथ काम करने के लिए एक नियंत्रण प्रणाली बना रहे हैं .

मवेशियों की निगरानी

रोस्टेलकॉम में, अन्य कंपनियों के साथ मिलकर, हमने मवेशी निगरानी लागू की। यहां कृषि का कार्य यह था: यह समझने की आवश्यकता है कि गायें प्रजनन के लिए कब तैयार होती हैं, वे बीमार हैं या नहीं, और वे वास्तव में कहाँ चरती हैं। सर्वोत्तम क्षणों को निर्धारित करने के लिए यह सब महत्वपूर्ण है - यह समझने के लिए कि क्या गाय संभोग के लिए तैयार है, या क्या उसे सिरदर्द है, क्या यह बैल को छोड़ने या इंतजार करने का समय है, किसी जानवर की बीमारी के लिए समय पर प्रतिक्रिया देने के लिए, आदि। ऐसे समाधान जानवरों की स्थिति की निगरानी करने, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने और लाभप्रदता की निगरानी करने में मदद करते हैं।

यहाँ कृत्रिम बुद्धिमत्ता क्यों है?

केवल डेटा एकत्र करना और संग्रहीत करना पर्याप्त नहीं है - आपको इसके साथ काम करना होगा। यह पूर्वानुमानित विश्लेषण परिदृश्यों में मदद करता है। उदाहरण के लिए, हमने डेटा एकत्र किया है, और हम जानते हैं कि यह डेटा कहां और कब एकत्र किया गया था, हम इस मात्रा में डिजाइन अनुसंधान संस्थानों से गणना, आपातकालीन सहित उत्पादन घटनाओं के बारे में जानकारी जोड़ते हैं, हम उद्योग प्रक्रियाओं के बारे में बुनियादी जानकारी जोड़ते हैं, चाहे कोई भी हो यह ऊर्जा या कृषि है। हम गणित और मॉडल का उपयोग करके इस डेटा को सामान्यीकृत करते हैं। और फिर हम विश्लेषण और एक पूर्वानुमानित घटक जोड़ते हैं।

पूर्वानुमानित विश्लेषण मॉड्यूल इस तरह दिखता है:

यह पूर्वानुमानित मॉडल का निर्माण है। एक सर्किट है जिसमें डेटा को मॉडल किया जाता है और सिस्टम जिसमें इसे कैप्चर किया जाता है। इसके अलावा, परीक्षण डेटा सेट, प्रशिक्षण डेटा सेट और निश्चित रूप से, वास्तविक डेटा भी हैं। यह एक निरंतर प्रक्रिया है, मॉडल को और प्रशिक्षित करने की आवश्यकता है। वर्तमान में, 90% सटीकता को एक मॉडल के लिए एक अच्छा संकेतक माना जाता है। अब तक अधिकांश मॉडलों का औसत मूल्य 85-87 है।

हैकथॉन की तैयारी के दौरान, प्रतिभागियों को विषय पर प्रश्न प्राप्त हुए।

क्या आप अपने मौजूदा SCADA को IIoT से बदलना चाहते हैं?

अच्छा प्रश्न। वास्तव में, मौजूदा एससीएडीए बहुत अलग हैं। यदि हम IIoT की अवधारणा पर ही विचार करें, तो SCADA इसमें फिट बैठता है, जैसे MES सिस्टम; वे IIoT के ढांचे के भीतर भी हो सकते हैं। इसका मतलब यह नहीं है कि उन्हें बदलने की आवश्यकता है; कई विकल्प हैं।

IIoT प्लेटफ़ॉर्म रेडी-मेड MES सिस्टम या SCADA से जुड़ा है।
जब किसी उच्च गुणवत्ता वाले उपकरण का प्रतिस्थापन होता है जिसमें SCADA की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि यह इन सभी कार्यों को अपने स्तर पर शीघ्रता से कर सकता है।
एक एज लेवल है, जहां SCADA को एक तरह के फॉग वर्जन में डिजाइन किया गया है।

अर्थात्, तैनात कोहरे में SCADA को SCADA द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा, यह प्लेटफ़ॉर्म का एक नया एज-लेवल होगा, जो केंद्रीय रूप से नियंत्रित होगा, लेकिन एक स्थानीय बिंदु पर स्थित होगा। और इस बुनियादी ढांचे में, अनिवार्य रूप से वही SCADA समाधान तैनात किया जाएगा, लेकिन एक अलग नियंत्रण लूप में।

इसलिए, एक वर्ग के रूप में, SCADA कहीं नहीं जाएगा, यह बस रूपांतरित हो जाएगा।

वर्तमान में रोस्टेलकॉम के IIoT के सामने मुख्य चुनौतियाँ क्या हैं?

अब 4 क्षेत्र हैं - कृषि, विनिर्माण, ईंधन और ऊर्जा परिसर और ऊर्जा। प्रत्येक उद्योग का डिजिटलीकरण बहुत आशाजनक लगता है।

उद्यमों में लोगों की निगरानी की प्रणालियाँ दिलचस्प हैं - चाहे वे काम करते हों, कितनी अच्छी तरह काम करते हों, चाहे वे नियमों का उल्लंघन करते हों। ऐसे मामलों को अक्सर वीडियो एनालिटिक्स या उन मशीनों की निगरानी द्वारा हल किया जाता है जिन पर लोग काम करते हैं, जैसे कि वह फैक्ट्री जहां से हमने कार्यों के लिए डेटा सेट लिया था। इसी तरह के दृष्टिकोण का उपयोग करके, संयंत्र ने उत्पादकता दोगुनी कर दी, केवल इसलिए क्योंकि उन्होंने देखना शुरू कर दिया: मशीन निष्क्रिय है = इसका उपयोग नहीं किया जा रहा है। और यहां मुद्दा यह नहीं है कि कर्मचारियों ने इस तरह से काम किया, यह सिर्फ इतना है कि प्रक्रियाओं को स्वयं इस तरह से व्यवस्थित किया गया था कि कभी-कभी डाउनटाइम होता था।

आजकल, काइज़ेन या लीन मैन्युफैक्चरिंग उत्पादन प्रणालियाँ प्रासंगिक हैं; सिस्टम के भीतर, प्रबंधक को निर्णय लेने के लिए डेटा की आवश्यकता होती है। हमें मीटरिंग उपकरणों से डेटा एकत्र करने और उन्हें विज़ुअलाइज़ करने की आवश्यकता है। यह कोई संयोग नहीं है कि मैं विज़ुअलाइज़ेशन के बारे में इतनी बार बात करता हूं; यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह डेटा के एक ही सेट को विभिन्न कोणों से देखने में मदद करता है।

हैकथॉन के बारे में

एक वास्तविक व्यवसाय के लिए एक साथ आने और IIoT समाधान लिखने के आह्वान के जवाब में, हमें 434 आवेदन प्राप्त हुए, और अंत में 184 लोगों - 35 टीमों - ने भाग लिया। ये नौसिखिया डेवलपर्स हैं जिन्होंने एक नए क्षेत्र में अपना हाथ आजमाया है।

इनमें से 33 टीमें और 174 प्रतिभागी फिनिश लाइन तक पहुंचे और अपने प्रोजेक्ट प्रस्तुत किए। हम रोस्टेलकॉम में पदों के लिए उनमें से सर्वश्रेष्ठ की तलाश कर रहे हैं। यह कैसे है सब कुछ था।

साक्षात्कार का वीडियो संस्करण यहां.

स्रोत: www.habr.com