W praktycznych instalacjach przemysłowych rzadko mamy do czynienia z jednorodną infrastrukturą. W jednym systemie mogą pracować urządzenia komunikujące się przez RS-485 i Modbus RTU, inne wykorzystują Ethernet i Modbus TCP, a jeszcze inne muszą przesyłać dane z odległych lokalizacji poprzez LTE. Do tego dochodzą systemy wizualizacyjne i analityczne bazy danych, aplikacje webowe oraz chmura.
Dlatego komunikację przemysłową postrzegamy przede wszystkim jako integrację różnych warstw technicznych – od sygnału pomiarowego i lokalnej automatyki po bezpieczne dostarczenie informacji do użytkownika lub systemu nadrzędnego.
STEROWNIK, REJESTRATOR I BRAMA KOMUNIKACYJNA W JEDNYM SYSTEMIE
Jednym z urządzeń zaprojektowanych właśnie do integracji różnych światów komunikacji jest MT-221 – programowalna brama komunikacyjna Inventii pracująca w środowisku CODESYS. Wyposażono ją w komunikację 2G/4G, Ethernet oraz RS-232/485. Może integrować urządzenia pomiarowe, sterowniki PLC i inne komponenty automatyki, a jednocześnie pełnić funkcję lokalnego Mastera, cyklicznie zbierającego i przetwarzającego dane. MT-221 oferuje również funkcję rejestracji danych oraz zdalnej konfiguracji, diagnostyki i aktualizacji firmware.
W wielu aplikacjach jednak nie tylko potrzebna jest funkcja bramy, ale też niezbędny okazuje się pełny sterownik PLC z lokalnymi wejściami i wyjściami. Taką rolę mogą odgrywać MT-121 oraz MT-151 HMI/LED. Sterowniki te są również programowane w CODESYS, mają interfejs Ethernet oraz porty szeregowe, a wbudowana komunikacja radiowa GSM pozwala łączyć funkcje klasycznej automatyki z telemetrią.
Takie podejście jest szczególnie przydatne w instalacjach rozproszonych. Sterownik lokalnie realizuje algorytm automatyki, zbiera dane i reaguje na zdarzenia, natomiast do systemu nadrzędnego przesyła tylko informacje potrzebne operatorowi. Ogranicza to ilość transmisji i pozwala zachować część funkcjonalności obiektu również wtedy, gdy połączenie z centrum jest czasowo niedostępne.
LTE ZAMIAST KILOMETRA PRZEWODU
Komunikacja przemysłowa coraz częściej wychodzi poza teren jednego zakładu. W wodociągach, energetyce, ciepłownictwie, ochronie środowiska czy systemach infrastrukturalnych odległość pomiędzy punktami pomiarowymi może być liczona nie w metrach, ale w kilometrach.
W takich zastosowaniach sieć komórkowa staje się naturalnym medium transmisyjnym. Nie oznacza to jednak, że klasyczne protokoły przemysłowe muszą zostać zastąpione. Dobrym przykładem jest wykorzystanie MT-221 do przesyłania komunikacji Modbus pomiędzy rozproszonymi lokalizacjami za pośrednictwem LTE. Pozwala to połączyć istniejącą warstwę automatyki z nową infrastrukturą transmisyjną bez konieczności przebudowy całej instalacji.
Nie każda aplikacja przemysłowa wymaga też maksymalnej przepustowości. W telemetrii bardzo często ważniejsze są: niski pobór energii, zasięg, możliwość wieloletniej pracy, a przede wszystkim niezawodne dostarczenie stosunkowo niewielkiej paczki danych.
Dlatego oferta Inventii obejmuje urządzenia wykorzystujące różne technologie LTE Cat.1, LTE Cat.M1 i NB-IoT. Kompaktowy moduł MT-025 v3 może pracować – zależnie od wariantu wykonania – w sieciach 2G/4G Cat.1 albo 2G/LTE Cat.M1/NB-IoT. Obsługuje transmisję pakietową, SMS oraz MQTT 3.1, a ponadto wyposażono go w interfejs RS-232/485, wejścia i wyjścia oraz lokalny rejestrator danych.
Z kolei MT-058 jest rozwiązaniem przeznaczonym do aplikacji bateryjnych i energooszczędnych. Wykorzystuje LTE-M/NB-IoT i może być stosowany m.in. do zbierania danych z liczników i przepływomierzy czy monitorowania obiektów pozbawionych stałego zasilania.
OD MODBUS DO MQTT I CHMURY
Zmienia się również to, co dzieje się z danymi po ich odebraniu z urządzenia.
Jeszcze kilkanaście lat temu typowym celem transmisji był centralny system SCADA. Dzisiaj dane procesowe mogą równolegle trafiać do systemów wizualizacji, baz danych, aplikacji analitycznych, systemów utrzymania ruchu czy środowisk chmurowych.
Dlatego w urządzeniach telemetrycznych istotne stają się takie protokoły, jak MQTT, dobrze dopasowane do architektury IoT i IIoT. Przykładem jest MT-025 v3, który może za pomocą MQTT integrować dane z systemami SCADA, bazami danych i aplikacjami chmurowymi.
Na poziomie systemowym dane z urządzeń Inventii mogą być również gromadzone i prezentowane w platformie DataPortal (https://www.dataportal.pl). Rozwiązanie pozwala budować systemy nadzoru i wizualizacji dostępne z poziomu przeglądarki, archiwizować i analizować dane, tworzyć ekrany synoptyczne, raporty oraz mechanizmy alarmowania. Usługa hostingu danych umożliwia ponadto udostępnianie informacji m.in. w formatach CSV.
W efekcie da się zbudować kompletny tor komunikacyjny, pokazany na rys. 1.
KOMUNIKACJA PRZEMYSŁOWA MUSI BYĆ RÓWNIEŻ BEZPIECZNA
Im więcej urządzeń automatyki łączymy z systemami zewnętrznymi, tym ważniejsza staje się druga strona cyfryzacji – cyberbezpieczeństwo.
Jednym z elementów architektury stosowanej w systemach telemetrycznych Inventii jest możliwość wykorzystania kart SIM ze statyczną adresacją IP w prywatnym APN telemetria.pl. Urządzenia mogą pracować w zamkniętej sieci pakietowej, a infrastruktura klienta może zostać połączona z APN tunelem VPN. Pozwala to ograniczyć dostęp do urządzeń z sieci publicznej i budować kontrolowaną architekturę komunikacji dla rozproszonych obiektów.
Sama separacja sieciowa nie rozwiązuje jednak całego problemu. Współczesne urządzenie przemysłowe zawiera firmware, biblioteki i komponenty programowe, które są rozwijane również po wprowadzeniu produktu na rynek. Bezpieczeństwo trzeba więc rozpatrywać w perspektywie całego cyklu życia: od projektu, poprzez produkcję i konfigurację, aż po aktualizacje, obsługę podatności oraz komunikację z użytkownikami.
CYBER RESILIENCE ACT ZMIENIA PODEJŚCIE DO PRODUKTU
Taki właśnie kierunek przyjmuje unijny Cyber Resilience Act – rozporządzenie (UE) 2024/2847. Regulacja ta wprowadza zasadnicze wymagania cyberbezpieczeństwa dla produktów z elementami cyfrowymi oraz dla procesów obsługi ich podatności. Wymagania obejmują m.in. projektowanie produktu, opierając się na analizie ryzyka, oraz bezpieczną konfigurację domyślną. Zasadnicza część CRA będzie stosowana od 11 grudnia 2027 r.
Istotna część nowych obowiązków zaczęła jednak obowiązywać wcześniej. Od 11 września 2026 r. stosowany jest art. 14 CRA dotyczący zgłaszania przez producentów aktywnie wykorzystywanych podatności oraz poważnych incydentów wpływających na bezpieczeństwo produktów. W przypadku aktywnie wykorzystywanej podatności rozporządzenie przewiduje m.in. wczesne zgłoszenie w ciągu 24 godzin od uzyskania informacji oraz kolejne zgłoszenie w terminie 72 godzin.
Dla producenta urządzeń automatyki oznacza to bardzo istotną zmianę. Cyberbezpieczeństwo nie jest już wyłącznie zbiorem funkcji technicznych urządzenia. Obejmuje również proces wytwarzania oprogramowania, zarządzanie komponentami, monitorowanie podatności, przygotowywanie aktualizacji i procedury reagowania na incydenty.
W Inventii funkcjonuje specjalny kanał do zgłaszania podatności i incydentów bezpieczeństwa, możliwość szyfrowania takich zgłoszeń kluczem PGP oraz plik security.txt zgodny z RFC 9116. Szczegóły pod linkiem: https://www.inventia.pl/security/.
ISO/IEC 27001 – BEZPIECZEŃSTWO NIE TYLKO W URZĄDZENIU
Technologia jest jednak tylko jednym z elementów ochrony. Równie istotny pozostaje sposób, w jaki producent zarządza informacją, dostępem, zmianami, incydentami i ryzykiem wewnątrz organizacji.
W 2026 r. Inventia uzyskała certyfikat ISO/IEC 27001, potwierdzający zgodność wdrożonego Systemu Zarządzania Bezpieczeństwem Informacji z wymaganiami Cyber Resilience Act. Obecnie firma wskazuje certyfikację ISO/IEC 27001:2022 jako jeden z elementów swoich systemów zarządzania.
W praktyce oznacza to systemowe podejście do zarządzania ryzykiem i bezpieczeństwem informacji, obejmujące nie tylko infrastrukturę IT, ale również procesy organizacyjne związane z rozwojem, utrzymaniem i obsługą produktów. Inventia stosuje zasadę Security by Design oraz Security by Default, czyli uwzględnianie bezpieczeństwa już podczas projektowania oraz stosowanie bezpiecznych ustawień domyślnych.
ISO/IEC 27001 i Cyber Resilience Act dotyczą różnych obszarów i certyfikat ISO nie oznacza automatycznie zgodności produktu z CRA. Łączy je jednak istotna wspólna zasada: bezpieczeństwo powinno być procesem zarządzanym przez cały cykl życia rozwiązania, a nie funkcją dodawaną na końcu projektu.
JEDNA KOMUNIKACJA, WIELE TECHNOLOGII
Rozwój komunikacji przemysłowej nie polega na zastąpieniu wszystkich wcześniejszych technologii jednym nowym standardem. W rzeczywistych instalacjach jeszcze długo współistnieć będą RS-485, Modbus, Ethernet, MQTT, LTE, LTE-M, NB-IoT, a także inne sposoby komunikacji oraz protokoły charakterystyczne dla poszczególnych branż.
Zadaniem nowoczesnych urządzeń jest połączenie tych środowisk w spójny system.
W Inventii rozwijamy rozwiązania właśnie w tym kierunku: od modułów pomiarowych i rejestratorów, poprzez programowalne sterowniki i bramy komunikacyjne CODESYS, aż po komunikację LTE, prywatne sieci APN i systemy udostępniania danych. Jednocześnie coraz większą wagę przykładamy do bezpieczeństwa produktu i całego procesu jego rozwoju. Dziś bowiem skuteczna komunikacja przemysłowa nie tylko musi dostarczyć dane do właściwego miejsca, ale jeszcze zrobić to niezawodnie, w sposób kontrolowany i bezpieczny.
Bartłomiej Kościesza
Kierownik Działu Wsparcia Technicznego
Inventia Sp. z o.o.
Źródło: INVENTIA Sp. z o.o.
Więcej na www.inventia.pl
