Выбор правильного шлюза IoT может оказаться запутанной и сложной задачей для владельцев предприятий и производителей. Правильный шлюз позволит производителям использовать потенциал IoT и других приложений Industry 4.0 в своих процессах.
Таким образом, в данной статье рассматриваются десять ключевых шагов, необходимых для выбора подходящего шлюза для ваших промышленных нужд.
10 ключевых соображений при выборе промышленного шлюза Интернета вещей
1.Какова цель шлюза?
Первая фаза внедрения шлюза IoT включает оценку ключевых целей и функций, требуемых для шлюза. Это должно быть основным руководством для процесса выбора.
Давайте рассмотрим два примера, иллюстрирующих эту концепцию.
Владелец завода может захотеть запланировать профилактическое обслуживание машин на заводе, чтобы предотвратить поломки машин и дорогостоящий ремонт. Для этого на машине должны быть установлены датчики для измерения общей производительности. Выбранный в этом случае шлюз должен иметь возможность безопасно собирать эти данные и иметь встроенные оповещения, чтобы уведомить владельца завода, если машина перегревается или собирается отключиться.
Затем шлюз передаст данные о производительности в аналитический блок обработки в облаке. Аналитический блок обработки оценит тенденции производительности с течением времени на всех машинах и сможет увидеть, какие машины испытывают проблемы с производительностью. В результате владелец завода может запланировать профилактическое обслуживание машин, испытывающих проблемы с производительностью, когда это необходимо.
В другом сценарии фермер может захотеть увеличить урожайность и автоматизировать орошение на своей ферме. В этом случае фермер должен установить несколько датчиков на своей ферме для измерения факторов окружающей среды, таких как влажность почвы, освещенность, температура и влажность. Выбранная модель шлюза должна иметь возможность собирать данные с датчиков, фильтровать данные и отправлять только необходимые данные в систему орошения для автоматизации. Кроме того, шлюз должен передавать все данные в аналитический блок обработки в облаке. Затем аналитический блок обработки оценит тенденции, и фермер сможет увидеть, какие факторы влияют на урожайность его культур, и определить необходимые меры.
Как видно из приведенного выше примера, идеальный шлюз будет зависеть от конечной цели и желаемой функциональности.
2.Какой объем данных шлюзу необходимо собирать с датчиков?
Некоторые сценарии могут включать развертывание сотен датчиков, в то время как в других случаях может быть более 10,000 датчиков в одном месте, каждый из которых получает серию из 30 показаний в секунду. Анализ объема требуемых данных является следующим важным шагом в процессе выбора шлюза.
Кроме того, в зависимости от объема необходимых данных производители могут принять решение об установке нескольких шлюзов, поэтому это еще один ключевой фактор, который следует учитывать.
3.Нужно ли фильтровать данные, собранные с датчиков?
Данные с датчиков могут быть собраны и затем отправлены непосредственно в аналитический блок обработки в облаке. Однако во многих проектах IoT требуются не все данные с датчиков, или шлюзу может потребоваться выполнить некоторые операции предварительной обработки данных, полученных с датчиков, перед их отправкой в аналитический блок обработки.
В результате производителю может потребоваться приобрести шлюз для тщательной фильтрации данных с датчиков и выполнения более одной операции предварительной обработки данных.
Шлюз, способный выполнять эти расширенные операции предварительной обработки и фильтрации, называется шлюзом с поддержкой пограничной аналитики.
4.Где установлен шлюз?
Возможно, шлюз придется устанавливать в блоке отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или на большой высоте, поэтому он должен быть прочным и способным работать в экстремальных условиях.
Некоторые модели шлюзов предназначены для работы в суровых условиях с температурным диапазоном от -30 градусов C до 70 градусов C, диапазоном высот от 15 м до 5000 м и допускают высокие ударные и вибрационные условия. Владельцам предприятий необходимо убедиться, что они выбрали правильный шлюз для своей рабочей среды.
5.Какие варианты подключения, протоколы и интерфейсы предлагает шлюз?
Многие платформы IoT используют возможности подключения с ближним доступом, такие как Bluetooth и Ethernet, а также Wi-Fi и беспроводную локальную сеть для подключения на большем расстоянии. Все больше производителей и владельцев заводов выбирают использование своих смартфонов для удаленного мониторинга работы своих заводов. Модель шлюза IoT действительно подходит для более широкого спектра возможностей подключения, таких как на основе GSM/GPRS и LTE-M.
Не все шлюзы IoT одинаковы в этом отношении, и, как правило, чем дешевле шлюз, тем меньше вариантов подключения он предлагает, что является важным фактором, который следует учитывать.
Шлюзы должны поддерживать стандартные протоколы, такие как TCP/IP и HTTP, а также Modbus, MQTT и OPC UA. Кроме того, шлюзы, используемые в промышленных средах, должны характеризоваться несколькими последовательными интерфейсами, интерфейсами LAN и портами USB.
6. Сколько данных может хранить шлюз?
Промышленные шлюзы, развернутые на заводах, обычно собирают несколько показаний датчиков в секунду. Однако могут возникнуть такие ситуации, как сбои в работе сети, поэтому шлюз должен хранить эти данные, пока не будет устранена проблема с сетью.
Большинство моделей шлюзов на рынке сегодня имеют возможности хранения, но шлюзы, установленные в типичных промышленных средах, должны иметь возможность хранить большие объемы данных и в течение более длительных периодов времени. Поэтому рекомендуется инвестировать в шлюз, который позволяет расширить хранилище и дополнительные слоты micro-SD, чтобы шлюз мог хранить не менее 20 ГБ данных.
7.Имеет ли шлюз встроенные функции и опции безопасности?
Защита шлюза имеет решающее значение для потребностей безопасности всей платформы IoT. Хотя большинство современных шлюзов имеют встроенные опции безопасности, все равно стоит проверить стандарты шифрования, используемые шлюзом, предлагает ли шлюз процесс аутентификации и может ли шлюз обнаружить несанкционированный доступ.
8. Сертифицирован ли шлюз?
Модели шлюзов должны быть сертифицированы FCC/CE/IC для соответствия стандартам, требуемым для электроники. Также есть дополнительные сертификации, такие как Mobile PTCRB/GCF и сертификаты безопасности, которые стоит упомянуть.
9.Есть ли необходимость интегрировать существующее оборудование, машины и устаревшие устройства в платформу Интернета вещей?
Многие фабрики и производители часто имеют устаревшее оборудование и машины с длительным сроком службы. Модернизация этих устройств для прямого подключения к облаку часто экономически нецелесообразна или невозможна. В этих случаях выбранный шлюз должен поддерживать существующее оборудование и иметь возможность подключения к устаревшим устройствам, чтобы гарантировать интеграцию всех данных с завода.
10.Требуются ли владельцу завода или производителю какие-либо дополнительные возможности настройки?
Производители могут потребовать дополнительные параметры настройки, такие как параметры энергосбережения и поддержка LTE. Поэтому важно знать о любых дополнительных настройках и конфигурациях и искать модели, которые могут вместить эти настройки.
Заключение
Шлюзы IoT оказывают значительное влияние на успешное развертывание решений IoT. Большой процент проектов IoT сталкивается с проблемами внедрения и масштабируемости из-за неправильного выбора шлюза.
Поэтому производителям и владельцам предприятий рекомендуется тщательно оценить критерии выбора, чтобы выбрать правильный шлюз, который сможет обрабатывать и передавать промышленные данные в режиме реального времени для принятия важных решений.