Alegerea gateway-ului IoT potrivit poate fi o sarcină confuză și descurajantă pentru proprietarii și producătorii de fabrici. Poarta de acces potrivită va permite producătorilor să exploateze potențialul IoT și al altor aplicații Industry 4.0 în procesele lor.
Ca atare, acest articol trece în revistă cei zece pași cheie implicați în alegerea gateway-ului potrivit pentru nevoile dumneavoastră industriale.
10 considerente cheie pentru alegerea unui Gateway IoT industrial
1. Care este scopul gateway-ului?
Prima fază a implementării unui gateway IoT implică evaluarea obiectivelor și caracteristicilor cheie necesare pentru gateway. Acesta ar trebui să fie ghidul principal pentru procesul de selecție.
Să luăm în considerare două exemple pentru a ilustra acest concept.
Un proprietar de fabrică ar putea dori să programeze întreținerea preventivă a mașinilor de la nivelul fabricii pentru a preveni defecțiunile mașinii și reparațiile costisitoare. Pentru a realiza acest lucru, senzorii trebuie instalați pe mașină pentru a măsura performanța generală. Poarta de acces aleasă în acest caz trebuie să poată colecta aceste date în siguranță și să aibă alerte încorporate pentru a anunța proprietarul centralei dacă o mașină se supraîncălzește sau este pe cale să devină offline.
Gateway-ul va transmite apoi datele de performanță către o unitate de procesare analitică din cloud. Unitatea de procesare a analizelor va evalua tendințele de performanță de-a lungul timpului pe toate mașinile și va putea vedea care mașini se confruntă cu probleme de performanță. Ca rezultat, proprietarul fabricii poate programa întreținerea preventivă a mașinilor care se confruntă cu probleme de performanță atunci când este necesar.
Într-un alt scenariu, un fermier poate dori să-și mărească randamentul culturilor și să automatizeze irigarea în ferma sa. În acest caz, fermierul trebuie să instaleze mai mulți senzori în ferma sa pentru a măsura factorii de mediu, cum ar fi umiditatea solului, lumina, temperatura și umiditatea. Modelul de gateway selectat trebuie să poată colecta date de la senzori, să filtreze datele și să trimită doar datele necesare către sistemul de irigare pentru automatizare. În plus, gateway-ul trebuie să transmită toate datele către o unitate de procesare analitică din cloud. Unitatea de procesare a analizelor va evalua apoi tendințele, iar fermierul poate vedea ce factori îi afectează recolta și poate determina remediile necesare.
După cum reiese din exemplul de mai sus, poarta de acces ideală va varia în funcție de obiectivul final și de funcționalitatea dorită.
2. Câte date trebuie să colecteze gateway-ul de la senzori?
Unele scenarii pot implica implementarea a sute de senzori, în timp ce în alte cazuri pot exista mai mult de 10,000 senzori într-o singură locație, fiecare obținând o serie de 30 de citiri pe secundă. Analiza cantității de date necesare este următorul pas important în procesul de selecție a gateway-ului.
În plus, în funcție de cantitatea de date necesară, producătorii pot alege să instaleze mai multe gateway-uri, deci acesta este un alt factor cheie de luat în considerare.
3. Trebuie filtrate datele colectate de la senzori?
Datele de la senzori pot fi colectate și apoi trimise direct la o unitate de procesare analitică din cloud. Cu toate acestea, în multe proiecte IoT, nu sunt necesare toate datele de la senzori, sau gateway-ul poate fi nevoit să efectueze unele operațiuni de preprocesare asupra datelor obținute de la senzori înainte de a fi trimise la unitatea de procesare analitică.
Ca rezultat, un producător poate avea nevoie să achiziționeze o poartă pentru a filtra în mod extensiv datele de la senzori și pentru a efectua mai multe operații de preprocesare a datelor.
Un gateway care este capabil să efectueze aceste operațiuni avansate de preprocesare și filtrare este denumit gateway activat pentru analiză de margine.
4.Unde este instalat gateway-ul?
Este posibil ca poarta de acces să fie instalată într-o unitate HVAC sau la altitudine mare, deci trebuie să fie robustă și capabilă să funcționeze în condiții extreme.
Unele modele de gateway sunt proiectate să funcționeze în condiții dure, cu un interval de temperatură de la -30 grade C până la 70 de grade C, un interval de altitudine de la 15 m până la 5000 m și să permită condiții mari de șocuri și vibrații. Proprietarii de fabrici trebuie să se asigure că selectează poarta de acces potrivită pentru mediul lor de operare.
5.Ce opțiuni de conectivitate, protocoale și interfețe oferă gateway-ul?
Multe platforme IoT utilizează opțiuni de conectivitate de proximitate, cum ar fi Bluetooth și Ethernet, precum și Wi-Fi și LAN fără fir pentru nevoi de conectivitate pe rază mai lungă. Din ce în ce mai mulți producători și proprietari de fabrici aleg să-și folosească smartphone-urile pentru a monitoriza de la distanță operațiunile fabricii lor. Modelul de gateway IoT se pretează pentru o gamă mai largă de opțiuni de conectivitate, cum ar fi GSM/GPRS și LTE-M.
Nu toate gateway-urile IoT sunt egale în acest sens și, în general, cu cât gateway-ul este mai ieftin, cu atât oferă mai puține opțiuni de conectivitate, ceea ce este un factor important de luat în considerare.
Gateway-urile ar trebui să accepte protocoale standard, cum ar fi TCP/IP și HTTP, precum și Modbus, MQTT și OPC UA. În plus, mai multe interfețe seriale, interfețe LAN și porturi USB ar trebui să caracterizeze gateway-urile utilizate în mediile industriale.
6. Câte date poate stoca un gateway?
Gateway-urile industriale desfășurate în fabrici colectează de obicei mai multe citiri ale senzorilor pe secundă. Cu toate acestea, pot apărea situații precum defecțiuni de rețea, astfel încât gateway-ul trebuie să stocheze aceste date în timp ce problema rețelei este remediată.
Cele mai multe modele de gateway de pe piață de astăzi au capabilități de stocare, dar gateway-urile instalate în medii industriale tipice trebuie să poată stoca cantități mari de date și pentru perioade mai lungi de timp. Prin urmare, este recomandat să investiți într-un gateway care permite stocare extinsă și sloturi micro-SD suplimentare, astfel încât gateway-ul să poată stoca cel puțin 20 GB de date.
7. Gateway-ul are caracteristici și opțiuni de securitate încorporate?
Protejarea gateway-ului este esențială pentru nevoile de securitate ale întregii platforme IoT. Deși majoritatea gateway-urilor moderne au opțiuni de securitate încorporate, merită totuși să verificați standardele de criptare utilizate de gateway, dacă gateway-ul oferă un proces de autentificare și dacă gateway-ul poate detecta falsificarea.
8. Este gateway-ul certificat?
Modelele de gateway trebuie să fie certificate FCC/CE/IC pentru conformitatea cu standardele necesare pentru electronice. Există, de asemenea, certificări suplimentare, cum ar fi Mobile PTCRB/GCF și certificări de siguranță care merită menționate.
9.Este necesar să se integreze orice echipament, utilaje și dispozitive vechi existente într-o platformă IoT?
Multe fabrici și producători au adesea echipamente și mașini mai vechi, cu o durată de viață lungă. Actualizarea acestor dispozitive pentru a se conecta direct la cloud este adesea imposibilă sau fezabilă din punct de vedere economic. În aceste cazuri, poarta de acces aleasă ar trebui să susțină echipamentele existente și să se poată conecta la dispozitive vechi pentru a se asigura că toate datele din fabrică sunt integrate.
10. Proprietarul sau producătorul fabricii necesită opțiuni suplimentare de personalizare?
Producătorii pot solicita opțiuni de personalizare suplimentare, cum ar fi opțiuni de economisire a energiei și suport LTE. Prin urmare, este important să fiți la curent cu orice personalizări și configurații suplimentare și să căutați modele care pot găzdui aceste personalizări.
Concluzie
Gateway-urile IoT au un impact semnificativ asupra implementării cu succes a soluțiilor IoT. Un procent mare de proiecte IoT se confruntă cu probleme de implementare și scalabilitate din cauza selecției slabe de gateway.
Prin urmare, producătorii și proprietarii de fabrici sunt sfătuiți să evalueze cu atenție criteriile de selecție pentru a-i ajuta să aleagă poarta de acces potrivită care să poată gestiona, procesa și transmite datele industriale în timp real pentru a ajuta la luarea deciziilor critice.