El Modelo Purdue es todavía aplicable?

El Modelo Purdue ofrece una estructura jerárquica para las comunicaciones industriales, apuntando a conseguir redes determinísticas. Pero en la era de IoT, el flujo de datos ya no es jerárquico. ¿Qué modelo debería usar ahora la industria?

 

Modelo Purdue con una plataforma industrial de computación de borde.

 

El bien conocido Modelo Purdue de CIM (Compu­ter Integrated Manufac­turing) se ha convertido en un estándar icónico en el mundo de la automatización por su arquitectura de sistemas de control. El Modelo Purdue aportó seguridad en la comunicación gracias a su separación en capas y a la definición de cómo las máquinas y los procesos deben funcionar e interactuar.

Fue aceptado rápidamente e incorporado en el estándar ISA-95, que define la interface entre empresa y sistemas de control, Los flujos de datos estipulados permiten que las redes se mantengan determinísticas, ya que garantizan que las redes de control no se verán abrumadas con datos que no son de producción.

En la era de IoT, el flujo de datos ya no es estrictamente jerárquico como está estipulado en el Modelo Purdue. A medida que se va agregando inteligencia a sensores y actuadores (Nivel 0 del Modelo Purdue) y controladores (Nivel 1 del Modelo Purdue), la posibilidad de que quede expuesto el sistema de control se produce mucho más abajo en la pirámide de lo que consideraba el Modelo Purdue.

Al crecer el uso de dispositivos de borde, se pueden recolectar enormes cantidades de datos en el Nivel 1, procesarlos y enviarlos directamente a la nube, dejando de lado la estructura jerárquica de los flujos de datos del Modelo Purdue.

En las arquitecturas modernas de control conectadas digitalmente, no hay una necesidad inherente de canalizar datos a través de las distintas capas del Modelo Purdue. Los datos de sensores son recolectados en el Nivel 0 y enviados a la nube para mantenimiento predictivo. Y enviar datos del Nivel 0 al Nivel 5 viola directamente los conceptos de segmentación del Modelo Purdue. Hoy en día, los datos pueden ser derivados desde muchas fuentes y prestar servicio a muchos clientes, abriendo vías cada vez más amplias de consumo.

Pero no hay que descartar el Modelo Purdue. Este modelo todavía responde a los requerimientos de segmentación tanto en redes wireless como cableadas y protege la red de tecnología operativa (OT) de un tráfico y un uso no garantizados. Estas son áreas clave que deben preservarse para asegurar un flujo continuo de producción y la seguridad de quienes operan los equipos del piso de planta.

Lo que hay que buscar es una solución híbrida que se integre en el Modelo Purdue para mantener la segmentación en las instancias tradicionales de flujos de datos de IT y OT, y también que ofrezca la flexibilidad necesaria en un momento en que las aplicaciones de IIoT son cada vez más frecuentes y los datos son menos jerárquicos y más horizontales.

Se llega a esta solución híbrida agregando una capa de software con una plataforma de computación de borde al Modelo Purdue. Esta capa permite adherir un proyecto de IIoT a cada nivel en el Modelo Purdue. La capa puede ubicarse en el Nivel 2 o en el Nivel 3 y aporta capacidad de recolección de datos de dispositivos OT ubicados en el Nivel 0, 1, 2 y 3, mientras facilita la recolección de datos de capas de IT en los Niveles 4 y 5. La ventaja está en que se pueden saltear las jerarquías tradicionales inherentes en el Modelo Purdue allí donde sea necesario (por ejemplo sensores que envían datos del Nivel 0 al Nivel 5), canalizando los datos a través de la plataforma para garantizar el control y la seguridad.

En cuanto al afuera del diagrama del nuevo modelo híbrido, los flujos de datos del Modelo Purdue tradicional seguirán asegurando la transmisión de datos en la red del piso de planta que no esté incluida y mantener la operación segura de los equipos del piso de planta.

 

Preparado en base a una presentación de Vatsal Shah, CEO of Litmus.

Modificado por última vez en Martes, 11 Agosto 2020 11:48
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