A ISA 100 é uma norma regulamentadora do uso do wireless na realidade da indústria, e para tal, ela deve oferecer segurança, interoperabilidade e confiabilidade no seu uso. Nesse quesito, a tecnologia por trás da sua operação também precisa ser absolutamente eficiente, e com a adoção do modelo OSI (Open System Interconnection) e suas camadas, ela se mostra capaz de atingir esse objetivo com sucesso.

O modelo OSI é amplamente utilizado em situações de trocas de dados via wireless e Ethernet, e está presente em inúmeras de aplicações, desde a realidade industrial até usos mais difundidos, como a internet residencial, sistemas de Wi-Fi comerciais, dentre outros.

Entender a eficácia da ISA 100 perpassa o entendimento do modelo OSI e de como suas camadas são utilizadas nessa norma reguladora do wireless industrial. Neste artigo, procuramos nos ater a aspectos não tão técnicos, mas esclarecedores na mesma medida.

Quer saber mais? Então continue a leitura!

Padrão de conectividade: conheça o modelo OSI

O modelo OSI – do inglês open systems interconnection, ou interconexão de sistemas abertos – é um modelo já relativamente antigo: estabelecido nos anos 80, ele busca a padronização das redes de computadores, e define a maneira com que eles comunicam-se entre si, com outros dispositivos e com a internet.

Composto de sete camadas de funcionamento em ordem decrescente, o modelo OSI age distribuindo entre esses níveis de operação processos que garantem o funcionamento das camadas logo acima deles.

Quando todas as camadas estão operantes, a informação chega até o dipositivo e é interpretada por ele com sucesso. Algum erro em qualquer uma das camadas resulta em informações truncadas ou no não estabelecimento da comunicação.

Quais são as camadas do modelo OSI?

• Primeira camada: Física – Nessa camada do modelo OSI, ocorre o recebimento dos dados enviados por impulsos elétricos (conexão via Ethernet), ondas de rádio (wireless), infravermelho e etc. Nesse momento, os sinais elétricos são transformados em dado digital (binário), e essas informações são transmitidas para a próxima camada.
• Segunda camada: Enlace – Aqui, os bits e bytes são transformados em quadros, e adiciona-se informações de endereçamento dos dados, o protocolo MAC. Essa é a camada mais complicada do modelo OSI, e é responsável por tornar os dados inteligíveis e endereçá-los para a distribuição, que é a próxima camada.
• Terceira camada: Rede – Nesse momento, ocorre a definição das rotas dos dados de acordo com a rede utilizada. Os quadros da camada anterior são transformados em pacotes de dados, e as informações de endereçamento são usadas para decidir a melhor rota para eles. Os grandes viabilizadores dessa camada são os roteadores, que recebem esse nome justamente por conta dela.
• Quarta camada: Transporte – Nessa camada, ocorre o transporte efetivo dos pacotes de dados através das rotas programadas na terceira camada usando os endereços obtidos nas duas últimas, além da supervisão da entrega e a criptografia.
• Quinta camada: Sessão – A quinta camada é responsável pela sincronia entre os dispositivos, abrindo sessões simultâneas para o envio e o recebimento dos pacotes de dados. Nessa camada, as aplicações dos computadores, por exemplo, estabelecem a comunicação.
• Sexta camada: Apresentação –  Essa camada de superfície preocupa-se com a formatação dos dados e sua decodificação em dispositivos que se utilizam de protocolos diferentes, como por exemplo redes TCP/IP e IPX/SPX.
• Sétima camada: Aplicação – É a camada mais superficial, e atua na manipulação dos dados em soluções pontuais, como softwares de controle da automação industrial, alarmes de sistemas, manipulação e display de dados, etc.

O que o modelo OSI representa para a ISA 100?

Operando nessas camadas do modelo OSI, há um ganho expressivo na interconectividade e interoperabilidade da ISA 100 e com segurança para o planejamento e implantação de sistemas futuros.

Cada uma das camadas do modelo OSI opera separadamente, e na ISA 100 isso não é diferente. Como dissemos em um artigo anterior, por se utilizar do protocolo IPv6, a ISA 100 é compatível com os dispositivos IIoT que estão chegando, sendo que melhoras futuras – que com certeza virão – na conexão desses dispositivos podem ser aplicadas nas camadas específicas.

Isso garante uma operação não disruptiva, mas também um outro ponto interessante:

A conexão preparada para o futuro encontra os dispositivos legados e garante a segurança

Utilizando-se do IPv6 para a conexão e o modelo OSI para a decodificação do sinal e a sua apresentação, a ISA 100 é compatível com os protocolos mais utilizados tanto em soluções novas quanto em dispositivos legados, destacando-se o Profibus, Modbus e o HART.

• As tecnologias presentes nas duas camadas superiores, aplicação e apresentação, há convergência de protocolos de tunelamento e object mapping, além de, como mencionamos, a possibilidade de adaptação a outros protocolos.
• Já na camada de sessão, a segurança é garantida com encriptação AES de 128 bits, segurança ponta a ponta e a possibilidade de realizar updates pontuais na camada sem a interrupção da provisão do serviço.
• Nas camadas 3 e 4, rede e transporte, a ISA 100 usa o UDP e o IPv6, ambos padrões de redes de comunicação e internet, e assim garante a adaptação tanto para o futuro quanto para o passado, os dispositivos legados.
• E nas camadas mais inferiores, que decodificam os dados e os preparam para a transmissão, há outro nível de encriptação AES de 128 bits, a coexistência de canais de transmissão e múltiplas mídias de acesso, como o TDMA, CSMA e híbridas.

Mas essas são apenas algumas vantagens que conseguimos explorar sem entrar em aspectos técnicos demais sobre a ISA 100. Para mais informações sobre a sua aplicabilidade na sua indústrias e nos seus sistemas wireless, porque a gente não continua essa conversa? Entre em contato com nossos especialistas para uma explicação mais abrangente!

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(imagens: divulgação)