工業4.0時代的到來。

將IT與OT域進行合并的挑戰是在一處組裝四種必需的工業物聯網技術：網絡，處理，用戶界面和安全性。

在稱為工業4.0的轉型中，精明的制造商正在忙于構想并創建未來的智能工業企業。通過合并信息技術和運營技術領域，他們正在構建下一代智能系統，以優化可制造性，改善運營，增強客戶支持并分析由工業物聯網提供的實時數據。物聯網概念，以其簡化的形式，是關于將嵌入式系統連接到更廣闊的世界。更廣泛地說，它包括數據分析，人機交互和安全性。挑戰在于將四種必需的工業物聯網技術集中在一處：網絡，處理，用戶界面和安全性。

時間敏感的網絡

IT和OT的合并只有通過調整綁定每個域的網絡才能實現。由于域的功能差異很大，因此它們的網絡本質上也有所不同。IT領域包含將數據轉換為有用信息的系統。對于制造商而言，它包括諸如會計，電子郵件和客戶關系管理之類的通用系統，并且還包括針對計劃和物流的特定制造系統。這些是基于計算機的系統，沒有嚴格的實時限制，可以使用常規以太網的盡力而為方法。

OT域包括用于將材料制成產品的系統，用于過程控制，工作流管理和過程監控的實時嵌入式系統。工廠可以使用適應標準以太網的工業以太網技術，以提供實時響應并使用傳統的工業通信協議。不幸的是，許多工業以太網協議既不能相互配合，也不能與標準以太網互操作，從而限制了技術供應商的規模經濟，從而減緩了創新速度。工廠中的一臺機器可以連接到不同的工業以太網網絡，每個網絡都運行其特定的協議，以實現不同的控制功能。制造商必須部署網關以在不同網絡之間或向IT系統傳遞數據。

由于它們的互操作性有限，因此工業以太網協議不太適合工業4.0。同時，面向IT的標準以太網無法提供控制系統所需的實時性能。

處理

正如網絡必須支持實時功能，因此必須處理。實時操作系統（RTOS）有助于確保當CPU到達啟用了TSN的端口時，它們可用于接收和處理控制數據包。響應控制數據包的能力還有助于CPU處理從其他輸入進入處理器的事件，并執行控制處理器所屬系統的循環。這些循環可能需要每30微秒或更短的時間運行一次，這是傳統的IT操作系統無法滿足的精確度。

對更高自動化的需求要求嵌入式控制器中增強處理能力。可以使用更高性能的處理來減少控制回路的時間，更快地移動機械臂和裝配線并增加工廠產量。它還可以增加由單個運動控制器管理的軸數，從而使機器人具有更多的關節關節，從而可以在更狹窄的空間中操作或執行上一代工廠機器人無法解決的任務。可以從操作員那里學習任務的機器人將需要圖像處理以及新的機器學習算法。

隨著工業級Linux的出現，開源替代方案是另一種選擇。這些為工業企業和OEM提供了向其系統添加新功能的敏捷性。如果有足夠強大的處理器，不僅可以在工廠現場的計算機上進行分析，甚至可以在生產機器內進行分析。除了分析之外，還將使用工業4.0體制中的處理能力來遠程管理操作，使機器能夠相互之間進行自動協調，并通過將生產數據和IT系統鏈接起來來提高效率。

人機界面

另一個要求處理能力的功能是人機界面。受智能手機啟發的界面將日益滲透到工業設備的僵硬世界。易于使用的可視界面簡化了操作員對機器的控制。高分辨率的屏幕使您可以查看高清相機的輸出，從而檢查制造出來的商品。驅動這些屏幕的是智能手機中使用的相同類型的圖形處理單元。盡管將這些GPU的3D性能從智能手機中縮小以降低成本和功耗，但它們將支持大尺寸高分辨率屏幕。圖形，視頻和文本的疊加；和光滑的用戶界面。

安全性

OT和IT的安全融合將增加安全威脅的風險。過去，運營是孤立的，幾乎是外界無法理解的。黑客需要物理鏈接來攻擊計算機。融合的工業環境侵蝕了隔離操作的障礙，因此可以在系統之間共享信息以提高效率。

必須建立新的屏障，以確保系統的完整性，同時保持對數據流的滲透性。設備制造商的第一步是確保設備中的處理平臺安全。他們必須確保其系統僅執行批準的軟件并安全地連接到其他系統。這些系統必須進行安全調試和定期更新，并且不得篡改其硬件和軟件在工業環境中，財務和安全風險較高，從而擴大了對安全系統的需求。