Rob Hulsebos opent Industrial Ethernet event

Op 26 maart houden FHI en PI Nederland het Industrial Ethernet event bij De Basiliek in Veenendaal. ICS Security Engineer en Industrial Networks Expert Rob Hulsebos is de plenaire spreker en opent het event.

Hulsebos is vanaf het prille begin betrokken bij de ontwikkeling en het gebruik van industriële netwerkprotocollen. Hij is afgestudeerd in de informatica in Eindhoven en is na zijn studie bij Philips begonnen. Destijds is hij, zoals hij het zelf zegt, “bij toeval in de wereld van netwerken belandt”. Vervolgens heeft hij een aantal jaren bij ASML gewerkt en andere afsplitsingen van Philips. Nu richt hij zich meer op cyber security. Daarnaast geeft hij ook cursussen over netwerken en cyber security en schrijft hij boeken en artikelen over zijn vakgebied.

Kantoor vs Industrieel ethernet

Aan de hand van een analogie legt Hulsebos uit wat het verschil is tussen kantoor ethernet en industrieel ethernet. Kantoor ethernet vergelijkt hij met de snelweg. Iedereen kan erop, vrijheid blijheid. Maar als iedereen tegelijkertijd de snelweg op gaat, dan sta je in de file. Voor het kantoor is het minder cruciaal dat een mailtje even moet wachten voordat het aankomt. Het netwerk zit vol. Dit kan bijvoorbeeld betekenen dat je opdracht aan de printer pas na een minuut verwerkt wordt.

Voor industriële toepassingen is die variatie in snelheid ongewenst. Stiptheid en voorspelbaarheid zijn voor industriële toepassingen van cruciaal belang. Als iets nú moet, dan moet het ook nu gebeuren en niet een onvoorspelbare vertraging later. Hulsebos geeft het voorbeeld van de rem in je auto. Wanneer je op de rem trapt, dan moet deze direct reageren. Zonder enige vertraging. Het is noodzakelijk voor een industrieel netwerk dat een opdracht direct wordt uitgevoerd, met een zo kort mogelijk interval. Dit is cruciaal voor het correct functioneren van industriële applicaties.

Van standaard ethernet en standaard TCP/IP-protocol kun je niet vragen wat je van industrieel gebruik eist: de garantie dat binnen een voorspelbaar interval gebeurd waar je om vraagt. Toen vijftig jaar geleden standaard ethernet werd ontwikkeld is dit er niet ingebouwd. Dit is het grote verschil met het later ontwikkelde industrieel ethernet.

Het spoorwegmodel

Hulsebos vergelijkt industrieel ethernet met de dienstregeling van het spoor. Treinen vertrekken en arriveren volgens de dienstregeling. De betrouwbaarheid en voorspelbaarheid van de dienstregeling maakt dit tot een goede metafoor voor industrieel ethernet.

Het spoorwegmodel offert de vrijheid van de snelweg op ten behoeve van een gegarandeerde dienstregeling. Het spoorwegmodel kun je vergelijken met industrieel ethernet. En kantoor ethernet kun je vergelijken met een snelweg.

Net als een dienstregeling, draait industrieel ethernet in cyclussen. Om de zoveel milliseconden vertrekt er een trein waarmee jouw data kan vertrekken. Mocht je te laat zijn dan moet je net als bij het spoor, even wachten op de volgende trein. Maar je hebt de garantie dat een cyclus later je data vervoerd kan worden.

Deze keiharde garantie is noodzakelijk binnen een industriële omgeving. Wanneer een Hulsebosot aan het einde van een baan komt, dan moet hij stoppen. Als je op de rem trapt, moet het stoppen. Onafhankelijk van de drukte op het netwerk moeten deze signalen doorkomen.

De TGV, de stoptrein en goederenvervoer

Binnen het spoorwegmodel, binnen industrieel ethernet, bestaan verschillende protocollen. Deze protocollen zijn afhankelijk van de eisen die de industriële omgeving van het netwerk vraagt.

De TGV (zoals het ProfiNet of Ethercat protocol) voor de snelste applicaties. En legacy protocollen (zoals bijvoorbeeld Modbus/TCP) zouden kunnen voldoen wanneer bijvoorbeeld één seconde al snel genoeg is. En vervolgens is er nog verschil in de hoeveelheid data die je wilt verzenden.

De industriële omgeving

Een van de kenmerken van een industriële omgeving is dat temperatuur, trillingen en bijvoorbeeld elektrische straling enorm kunnen verschillen van een standaard kantooromgeving. Door deze verschillen heb je in een industriële omgeving andere materialen nodig. De bekabeling die je gebruikt in een industriële omgeving moet aan veel strengere eisen voldoen dan de bekabeling die je thuis of op het kantoor gebruikt. Er zijn duidelijk fysieke verschillen tussen IT internet en industrieel ethernet. Tijdens zijn lezing zal Hulsebos hier dieper op ingaan. Voor industriële toepassingen worden andere typen connectoren en andere manieren van bekabelen gebruikt, en hier zit natuurlijk constante ontwikkeling in.