L'Internet des objets pratique (IoT) | Corning

Un nombre important de technologies sont soutenues par des équipementiers IoT. Ils offriront la meilleure technologie du réseau pour leurs systèmes, du câble Ethernet au service LPWA. Puisque tout appareil IoT connecte à une application, les données IoT vont circuler via un réseau IP, privé ou Internet, vers des serveurs dans le Data Center ou un service Cloud comme Amazon AWS ou Microsoft Azure.

Pour chaque type de réseau, une planification est nécessaire afin de comprendre et satisfaire les besoins de l'IoT.

Lors de cet exercice de planification et budgétisation pour IoT, toutes les dépenses nécessaires devraient être prévues par l'unité business qui apporte le service. Des outils d'évaluation des réseaux ciblés sont utilisés pour évaluer les améliorations nécessaires et besoins en budget.

Considérations pour le design de réseaux :

• L'Ethernet câblé peut nécessiter des commutateurs Ethernet séparés si les appareils IoT ne sont pas gérés ou se connectent à un service Cloud externe.
• Le WiFi peut nécessiter un SSID et une méthode d'authentification différents de ceux actuellement utilisés.
• Une évaluation technique WiFi pour plus de points d'accès peut être nécessaire pour augmenter la couverture du réseau.
• Une évaluation de la couverture cellulaire sur le fournisseur de services / la bande de fréquences du dispositif IoT dans toute l'entreprise peut être nécessaire pour assurer la couverture du réseau.
• L'IoT cellulaire vérifie la couverture et s'assure que la station radio installée prenne en charge le signal intérieur pour le protocole NB-IoT.
• Attempt LPWA network trial connec- tion to insure LPWA network availability before installation.
  IoT can influence IT network goals.

Pour de nombreuses entreprises, la convergence architecturale de nombreux réseaux physiques sur des tranches (slices) de réseau individuelles partageant le même réseau physique présente des avantages économiques. Cependant chaque tranche de réseau n'est pas connectée à d'autres tranches ou ne les connaît pas. Cette tendance de conception pousse une quantité énorme de câbles à fibre optique plus loin vers le bord (edge) des réseaux pour permettre cette stratégie «fibre optique». Comment et où l'IoT l'exploite peut affecter les coûts de mise en œuvre. Veuillez noter que nous avons utilisé des tranches de réseau (network slices) ici car il s'agit d'un terme émergent de la 5G qui décrit le réseau logique.

Les applications IoT industrielles dans les centres de production et de distribution sont considérées comme critiques. Dans ces deux domaines d'application, l'intérêt de remplacer le câble filaire pour les robots, les automates programmables (PLC) et d'autres équipements de fabrication en réseau avec des services sans fil est très élevé.

Le sans-fil permet des configurations flexibles de bandes transporteuses du centre de distribution qui ont aujourd'hui des réseaux de commande câblés. La commutation d'inventaire à grande vitesse est très importante et nécessite le niveau élevé de garanties réseau fournies par LTE / 5G. Le cellulaire fournit des réponses limitées dans le temps, un accès équitable et des contrôles de qualité de service.

Le sans-fil permet des configurations flexibles dans lesquelles la ligne de production peut être reconfigurée sans avoir à restructurer les réseaux de commande filaires. Les robots industriels constamment en mouvement et usant le câblage de commande peuvent réduire les temps d'arrêt en utilisant LTE/5G pour la commande et le contrôle robotiques.

Étant donné que les temps d'arrêt dans ces environnements sont coûteux, le LTE privé ou la 5G sont utilisés pour remplacer le câblage. Les réseaux privés LTE/5G sont conçus pour être prévisibles et n'utilisent pas de réseau public de téléphonie mobile car l'entreprise a besoin d'une gestion totale de bout en bout. Lors de la conception de réseaux IoT pour ces applications, le réseau LTE/5G privé offre une redondance dans des zones clés, une couverture bien conçue dans l'ensemble de l'installation et la capacité nécessaire pour répondre aux demandes.

Dans les cas industriels que nous venons d'évoquer, l'IoT est géré par l'entreprise. Dans d'autres applications, l'entreprise dispose d'appareils IoT répartis dans toute l'entreprise qui se connectent à un service Cloud auquel l'entreprise peut se connecter. Dans ces cas, il n'y a aucune responsabilité de gestion pour le service, mais il est nécessaire de garantir une couverture réseau adéquate pour prendre en charge les appareils IoT partout où ils opèrent dans l'entreprise.

Par exemple, chaque dispositif clinique d'un hôpital ou d'un campus médical peut avoir un module sans fil intégré pour à la fois localiser et transmettre les données du patient. Dans de nombreux cas, les réseaux WiFi peuvent être utilisés pour répondre à ces besoins, mais les besoins extérieurs ou les appareils cliniques qui accompagnent les premiers intervenants prendront en charge les services cellulaires. Dans tous ces cas, l'IoT sera géré en interne pour assurer la réglementation de la confidentialité des données des patients en vertu de la loi sur la portabilité et la responsabilité de l'assurance maladie (HIPAA aux USA).

L'IoT non géré peut constituer une menace pour les entreprises où elles utilisent le réseau d'entreprise pour se connecter à leur service Cloud.

Exemples à considérer :

• Plus de 100 000 réfrigérateurs ont été piratés pour former une armée de robots en 2014 (Source: The Hacker News).
• 140 000 caméras de sécurité et DVR ont été piratés pour former une armée de robots en 2016 (Source: Security Ledger).

Tous ces appareils étaient derrière des modems DSL, mais ils étaient toujours piratés. Imaginez qu'ils soient installés sur le réseau de l'entreprise et connectés au serveur de commande/contrôle de l'armée de robots. Que pourrait-il arriver à l'intérieur du réseau d'entreprise ?

Les meilleures pratiques pour tous les appareils qui ne sont pas activement gérés par le service informatique de l'entreprise est de ne jamais les autoriser sur le réseau d'entreprise. Cela peut être fait avec des VLAN Ethernet et plusieurs technologies WiFi SSID pour créer plusieurs tranches de réseau logique partageant le même réseau physique.

Dans les entreprises de haute sécurité, la politique de réseau peut remplacer la création d'une tranche (slice) de réseau pour l'IoT et exiger la création d'un réseau physique parallèle pour garantir une ségrégation totale.

Aux États-Unis, la FCC a mis au point une méthode permettant aux entreprises d'accéder au spectre cellulaire, appelée Citizens Broadband Radio Service (CBRS). Le CBRS met de côté 150 MHz de spectre radio à l'usage de quiconque. L'infrastructure compatible CBRS demande du spectre radio à un service Cloud pour une utilisation par l'entreprise. Cette méthode d'accès permet aux entreprises de construire leur propre LTE privé dans un bâtiment ou une zone géographique sans négocier un accès loué au spectre radioélectrique auprès d'un fournisseur de services. Le LTE privé et, éventuellement, le 5G privé offrent tous les avantages des communications sécurisées et critiques tout en permettant à l'entreprise le contrôle total requis dans les cas d'utilisation de l'IoT industriel.

CBRS est sur le point d'être lancé aux États-Unis et, au cours des prochaines années, la plupart des smartphones et des appareils IoT devraient être équipés de radios compatibles CBRS. De nombreuses entreprises planifient aujourd'hui le CBRS. Des informations sur CBRS peuvent être trouvées sur cbrsalliance.org.

La vague d'appareils et de services IoT entraînera une expansion et une augmentation de la capacité des réseaux existants et, dans certains cas, la création de réseaux de superposition IoT séparés. Les équipes réseaux de l'entreprise et leurs intégrateurs de systèmes seront invités à concevoir et à planifier l'arrivée de ces appareils et réseaux IoT. Une variété d'applications IoT peuvent utiliser presque tous les types de connectivité filaire et sans-fil.

Les applications IoT essentielles à la mission seront créées et exploitées par le secteur d'activité en raison de leur importance et ouvriront de nouvelles opportunités de carrière aux informaticiens de l'entreprise. 

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