מעבר ל-Frietary Lock-In: The Strategy Case for Open-Source

תוכנת machine Interface (HMI) כבר ארוכה התחום של ספקים קנייניים אשר מייצרים חומרה ותוכנה לתוך מערכות אקולוגיות יקרות, סגורות.אבל מהפכה שקטה היא דרך. Open-source HMI פלטפורמות - ממערכות בסגנון SCADA ברמה תעשייתית ועד קל משקל מחשבי לוח נתונים מבוססי אינטרנט - מעצבים מחדש את האופן שבו מפעלים, שירותים, ומפעילי עיצוב תהליכים משכנעים: FLT: 0prear, תשלומים אמיתיים של פתרונות אבטחה ומערכת אבטחה, כל אחד, אך ורק על פני מערכת אבטחה ופתרון 2, כל אחד מהם הוא פתרון בעיות אבטחה ומערכת אבטחה ומערכת אבטחה ומערכת אבטחה ומערכת אבטחה ומערכת אבטחה ומערכת יעילה, רק על בסיס 2, רק על פני שטחית, רק על פני 2, רק על פני שטחית, רק על בסיס 2, רק על פני שטחיתות, כל אחד, רק על פני שטח של 2, רק על בסיס 2, עם זאת, רק על פני מערכת אבטחה.

מאמר זה מספק ניתוח מאוזן, ממוצב מבחינה טכנית של ההזדמנויות והסיכונים של אימוץ פלטפורמות קוד פתוח HMI. בין אם אתה מנהל צמח להעריך רטרופיט, a integrator בניית פתרון מותאם אישית, או CTO הערכת TCO לטווח ארוך, הבנה שני הצדדים של המשוואה חיונית לפני ביצוע נתיב קוד פתוח.

מה הם Open-Source HMI Platforms?

בפשוטו ביותר, HMI הוא המחוונים הגרפיים שמאפשרים למפעילים לפקח ולבקר במכונות תעשייתיות: PLCs, RTUs, כוננים, חיישנים, ו- Open-source HMI פלטפורמות לספק את אותה פונקציונליות הליבה - הדמיה של נתונים בזמן אמת, ניהול אזעקה, גרפים ובקרת קלטות - אבל עם קוד זמין לציבור שכל אחד יכול לבדוק, לשנות, להפיץ מחדש דוגמאות פופולריות כוללות (קוד פתוח), CMI-HMI-AHD מבוסס על בסיס לינוקס), לינוקס (DDA-HMI-AHD) לינוקס (קוד מבוסס CMI-HD) UX (קוד מבוסס CMI-HMI-AHD) UX (קוד פתוח (קוד מבוסס CMI).

פלטפורמות אלה בדרך כלל תומכים בפרוטוקולים תעשייתיים סטנדרטיים כגון Modbus, OPC UA, MQTT ו- Profinet, והם פועלים על חומרה של סחורות במקום לוחות קנייניים.הערער הכלכלי ברור: יחיד Raspberry Pi או מחשב תעשייתי משופץ יכול להפעיל HMI בעל ביצועים מלאים כי היה דורש מסוף $5,000 ייעודי לפני עשור.

אפשרויות ל Open-Source HMI Platforms

1 ניכוי עלויות רדיקליות

היתרון המצוטט לעתים קרובות ביותר הוא עלות.רישיונות תוכנה של פרופיל HMI יכול לעלות אלפי דולרים למושב, בתוספת דמי תחזוקה שנתי. לעומת זאת, פלטפורמות קוד פתוח חופשי להוריד ולהפיץ. עבור ארגונים קטנים ובינוניים (SMEs) המפעילים עשרות מכונות, החיסכון יכול להיות טרנספורמטיבי. abrewery Automating קו הבוטטינג שלה, למשל, עשוי להקצות את התקציב על חיישנים או מפעיל טוב יותר.

אבל החיסכון בעלויות הולך מעבר לתגת המחירים.FLT:0 משום שהקוד פתוח, אין עמלות של מנעול-אין של ספק בעת דרוג.IRFLT:1 אתה חופשי להוסיף מסכים, לחבר ציוד חדש, ולגלגל עדכונים ללא משא ומתן על העלאת מחירים למושבים.

2.לא מתאים התאמה וגמישות

חבילות HMI Proprietary לעתים קרובות להגביל התאמה אישית למערכת preset של widgets, גודל המסך ואפשרויות קישוריות.אם אתה צריך ויזואליזציה נתונים לא סטנדרטית - אומר, מודל 3D של תא רובוטי, או שילוב עם מסד נתונים מורשת - אתה נמצא בחסד של מחזור השחרור של המוכר.com-source פלטפורמות להסיר את הבקבוק הזה.You יכול לגשת לכל מקור: מנוע התקשורת, והופכים את ההגיון, נהגים, הפעלת מנוע תקשורת.

רמה זו של גישה מאפשרת שילוב עמוק עם מערכות MES או ERP קיימות, פרוטוקולים אימות מותאמים אישית, ו- bespoke המפעילה תזרימות עבודה. חברה פרמצבטית עשויה להיות זקוקה לנתיב ביקורתי עבור תאימות FDA; עם קוד פתוח HMI, אתה יכול להוסיף tamper-הוכחה ישירות לתוך הליבה ולא להסתמך על עטיפה דקה.

חדשנות קהילתית-Driven ושקיפות

כאשר הקוד סגור, חדשנות תלויה לחלוטין בסדר העדיפויות של הספק.כאשר הוא פתוח, קהילה גלובלית של מפתחים, אינטגרטורים, וסוף משתמשים תורמים ללא הרף שיפורים.ביקורת אבטחה, ביצועים ונהגים חדשים מופיעים מהר יותר כי הרבה עיניים מסתכלות על הקוד.

(FLT:0) Transparency הוא חרב כפולה, אבל בצד ההזדמנות, זה אומר לא דלתות אחוריות נסתרות או שדרוגים כפויים.IRLT:1), אתה יכול לבדוק כל קו לאיכות, אבטחה, וציות לסטנדרטים בתעשייה. פרויקטים קוד פתוח רבים עכשיו לפרסם שינויים מפורטים, תוצאות בדיקה אוטומטיות, ודיווחי ניתוח קוד סטטי - שקיפות כי לעתים רחוקות ספקים, בנוסף לרשימות דואר אלקטרוני, הוא לעתים קרובות, במקום לעדכן פורומים של גיל.

4.התמדה בעצמאות ובמחזור חיים ארוך

חומרה HMI Prorietary קשורה לעתים קרובות לגרסאות תוכנה ספציפיות, מה שמחייב שדרוגים עבור קפיצה כאשר המוכר מפסיק פאנל. Open-source פלטפורמות decouple תוכנה חומרה. אותם לוחות נתונים שנבנו על Raspberry Pi היום יכול לרוץ על מחשב ללא מאוורר תעשייתי מחר, או אפילו במיכל Docker על מכונה וירטואלית.

עבור תעשיות הדורשות מחזורי חיים ארוכים של מוצרים - כגון שמן וגז, טיפול במים, או אווירו-מרחב - קוד פתוח HMI ניתן לשמור על עצמו בתוך עשור או יותר ללא דאגה לגבי הודעות סוף החיים של הספק.התוכנה יכולה להיות קשה, מותאם אישית לחומרה מורשת, ולשמור על החיים כל עוד פונקציות הצמח.

סיכונים ואתגרים של Open-Source HMI Platforms

1.הפגיעות הביטחוניות בקוד אקספוז

אותה שקיפות שבנתה אמון יוצרת סיכון גם אם התוקף יכול ללמוד את קוד המקור, הם יכולים לזהות חולשות בקלות רבה יותר מאשר עם בינארי סגור.FLT:0 מערכות בקרה תעשייתיות ממוקדות יותר ויותר על ידי קבוצות כופר ושחקנים של מדינת הלאום, ו- HMI הוא הדלת הקדמית לרשת ייצור.FLT:1 Abuffer over a Modtol Tol או aactautic Unpointal.

מייגציה דורשת יציבה ביטחונית ממושמעת: החלת באופן קבוע כתמים, הפעלת סורקי פגיעות, ולאחר שיטות קידוד מאובטחות.יש פרויקטים בקוד פתוח יש כעת צוותי אבטחה ייעודיים, אך ארגונים קטנים רבים יותר אינם צריכים להחליט אם יש להם את הכישורים הפנימיים כדי להקשות על הפלטפורמה או את התקציב לחוזה ביקורת אבטחה של צד שלישי.

2.חוסר תמיכה רשמית ו-SLA

כאשר קו הייצור מפסיק כי מסך HMI הוא ריק, פוסט פורום קהילתי אינו הסכם ברמת שירות (FLT:0) רוב הפרויקטים בקוד פתוח HMI אין שולחן תמיכה בתשלום, אין זמני תגובה מובטחים, ואין נתיב הסלמה.031 חברות שלא יכולות להרשות לעצמם ירידה בזמן עשוי לרכוש תמיכה מסחרית מ integraor או ממוכר המציעה קצב תשלום על פני קוד פתוח (Devesativessources) אם כי לא ניתן לרכוש תמיכה מסחרית באופן מלא של אדג'reitive.

עבור תשתיות קריטיות, היעדר קו תמיכה ישיר הוא גורם החלטה רציני.פתרון הוא לבנות מומחיות פנימית - או על ידי שוכרים שיודעים את בסיס הקוד או על ידי אימון צוות קיים.אחר הוא להשתמש בהפצת קוד פתוח מגובה מסחרי שבו חברה כמו OpenHMI מספקת תמיכה בתשלום.אבל זה מוסיף חזרה למשוואה.

3.הפשטות, חוסר יכולת וגרסה Sprawl

מכיוון שכל אחד יכול לנק פרויקט קוד פתוח, המערכת האקולוגית יכולה לנפץ.מספר נקודות של אותה פלטפורמת HMI עשוי להתקיים, כל אחד עם תכונות שונות, תיקוני באגים, ושינויי API.FLT:0, בחירת התוספת הלא נכונה יכולה לנעול אותך לבסיס קוד מת עם שום מצב רוח קהילה.FLT:1 באופן דומה, עדכונים לספריות בסיסיות (למשל, גרסה חדשה של Noj עשויה לשבור בזהירות).

תאימות עם חומרה קניינית או רשתות תעשייתיות יכולה גם להיות שדה מוקם.בעוד שפלטפורמות קוד פתוח HMI לתמוך בפרוטוקולים משותפים, הם עשויים להתגות מאחור בתמיכה הרחבות ספציפיות של ספקים חדשים (למשל, סימנס S7-Comm+ או Rockwell's EIP על DTLS) בדיקות ואימות הופכים מכריעים.A אסטרטגיה שליטה גרסה חזקה, מכולה של היישום HMI, ושמירה על הסביבה של שינוי יכולת להפחית את השינויים ברזולוציה של שינוי המראה.

איכות משתנה של קוד ותיעוד

לא כל פרויקטי קוד פתוח נוצרים שווים.חלקם ממונדסים בקפידה עם בדיקות יחידה, תיעוד API ומדריכי סגנון; אחרים הם פרויקטים של תחביב עם בדיקות מינימליות והערות ספאריות.FLT:0Relying על HMI בעל השפעה גרועה עבור יישום ביקורת בטיחות הוא פזיז.

בשל דיאליגנטיות הוא חיוני: לבחון את פעילות GitHub (התחייבויות, בעיות פתוחות / סגורות, תדירות שחרור), לבדוק את רישיון הפרויקט (GPL, MIT, Apache, וכו '), ולהעריך את איכות התיעוד. הצטרף לרשימת התפוצה הקהילתי ולשאול שאלות קשות על מפת דרכים ותמיכה.אם הפרויקט יש פחות מ קומץ של תורמים פעילים ולא הודעות אחרונות, לטפל בו כנקודת התחלה לפיתוח מותאם אישית, לא פתרון מוכן.

שיטות טובות להעלאת סיכונים

התחל עם הוכחה של מושג

לפני ביצוע קו ייצור מלא, להפעיל הוכחה של מושג (PoC) על מכונה לא ביקורתית או בסביבת מעבדה.בדיקת קישוריות עם ה- PLCs הקיימים שלך, סימולציה של זרימת עבודה המפעילה, ו למדוד ביצועים תחת עומס ריאלי. השתמש ב- PoC כדי להעריך יציבה אבטחה על ידי הפעלת סריקה פגיעת ומבחן חדירה בשרת HMI.

הקמת תהליך ניהול פטך

השתמש בקוד פתוח HMI כפי שהיית כל נכס תוכנה אחר.מנויים אבטחה (למשל, מהדורות GitHub של הפרויקט או CVE), וליישם כתמים באופן זמני.FLT:0Autoboy בונה ופרוסת עדכונים באמצעות צינור CI/CD כדי למזער מאמץ ידני.

להשקיע מיומנויות פנימיות או שותפות

אם חסר לך מומחיות בבית בלינוקס, רשתות, ואת הבסיס הספציפי של קוד HMI, לשקול לשכור מומחה או שותף עם מערכות אינגרה כי המתמחה בתוכנה תעשייתית קוד פתוח.הכסף שאתה חוסך על רישיונות יכול לממן את הכישורים האלה. פרויקטים קוד פתוח רבים מציעים גם שירותים מקצועיים באמצעות ייעוץ - לדוגמה, ScadaBR יש רשת של מוסמך integrators.

הגנה מיידית

לעולם אל תחשוף את HMI ישירות לאינטרנט או אפילו לרשת העסקית ללא פלח מתאים.מקם אותו מאחורי חומת אש, לאפשר TLS לכל חיבורים מרוחקים, להשתמש באימות חזק (למשל, LDAP/Active Directoryאינטגרציה), ולגור את כל הפעולות המפעילות.FLT:0 אסם HMIsume תיפגע בשלב מסוים ותתכנן את הארכיטקטורה בהתאם ל-FLT:1 עם קורא רק כדי לשלוט ברשת הביקורת הקריטית, שבו לא ניתן לשלוט על ידי רדום, ולא ניתן לשלוט על ידי ה-ה, במקום שבו ניתן יהיה לפגוע ב- HMIsume את ה-HMIsume בשלב מסוים.

דוגמאות בעולם האמיתי ומגמות התעשייה

כמה תעשיות אימצו בהצלחה קוד פתוח HMI בקנה מידה.מגזר המים והשפכים, אשר פועל לעתים קרובות על תקציבים הדוקים, אימצו פלטפורמות כמו ScadaBR למעקב מרחוק של תחנות משאבה וצמחי טיפול.קואופרטיבים חקלאיים משתמשים ב-FUXA כדי לאסוף נתונים מבקרי השקיה מרובים על לוח נתונים אחד פועל על לוח נתונים על לוח נתונים על מחשבי לוח נתונים בעלות נמוכה.

בייצור, המגמה לתעשיית 4.0 וה-IIoT היא דרישה ל-HMIs מבוסס אינטרנט שיכולה לפעול על כל דפדפן. Open-source מסגרות כמו Vue.js ו-React יש פתרונות HMI אוטומטיים שמדברים עם מ"קTT ופלטפורמות ניתוח ענן.FLT:0 הקו בין HMI המסורתית ופיתוח אינטרנט למטרות כלליות הוא מטושטש, פתוח קוד במרכז זה של 1FLT:0.

עם זאת, אימוץ נשאר איטי יותר בתעשיות מוסדרות בכבדות כמו רוקח, מזון ומשקאות, וגרעין שבו דרישות אימות וציות (CFR 21 חלק 11, GAMP 5) מעדיפים פתרונות קנייניים מוסמכים.אבל אפילו שם, קבוצות מובילות משתמשות בקוד פתוח HMI ככלי לטיפוח ולאחר מכן "קשה" את הבנייה הסופית עם שכבות אימות נוספות.

מסקנה: החלטה קלקולית, לא דתית

פלטפורמות הקוד הפתוח הן לא כדור קסם ולא פוד מסוכן.הם מציעים הזדמנויות אמיתיות לחיסכון בעלויות, גמישות וחדשנות ש חלופות קנייניות נאבקות כדי להתאים.

(FLT:0) ההחלטה צריכה להיות מבוססת על בגרות הטכנית של הארגון שלך, סובלנות סיכון ואסטרטגיה ארוכת טווח.FLT:1 אם יש לך צוות אוטומציה מיומן נוח עם מחסניות קוד פתוח, יישום לא קריטי, ורצון להימנע מנעול הספק, התגמולים יכולים להיות משמעותיים.

בסופו של דבר, העלייה של קוד פתוח HMI משקפת שינוי רחב יותר באוטומציה התעשייתית לעבר מערכות מוגדרות, מונעות על ידי הבנה הן האפשרויות והן הסיכונים, אתה יכול לעשות בחירה מושכלת שמשרתה את הפעולות שלך היום ומעמדות אותך לעתיד.

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]], ראו את ה[[המדריך] ל-[[המאה ה-1]], ב[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]