Odabir pravog IoT gatewaya može biti zbunjujući i zastrašujući zadatak za vlasnike postrojenja i proizvođače. Pravi gateway će omogućiti proizvođačima da iskoriste potencijal IoT-a i drugih aplikacija Industrije 4{1}} u svojim procesima.
Kao takav, ovaj članak daje pregled deset ključnih koraka koji su uključeni u odabir pravog gatewaya za vaše industrijske potrebe.
10 ključnih faktora za odabir industrijskog IoT Gatewaya
1. Šta je cilj gatewaya?
Prva faza implementacije IoT gateway-a uključuje procjenu ključnih ciljeva i karakteristika potrebnih za gateway. Ovo bi trebao biti primarni vodič za proces selekcije.
Razmotrimo dva primjera kako bismo ilustrirali ovaj koncept.
Vlasnik fabrike možda želi da zakaže preventivno održavanje mašina u fabrici kako bi sprečio kvarove mašine i skupe popravke. Da bi se to postiglo, na mašini se moraju instalirati senzori za merenje opšte performanse. Gateway odabran u ovom slučaju mora biti sposoban da bezbedno prikupi ove podatke i da ima ugrađena upozorenja koja obaveštavaju vlasnika postrojenja ako se mašina pregreva ili će preći van mreže.
Gateway će zatim prenijeti podatke o performansama u jedinicu za analitičku obradu u oblaku. Jedinica za obradu analitike će procijeniti trendove u performansama tokom vremena na svim mašinama i moći će vidjeti koje mašine imaju problema s performansama. Kao rezultat toga, vlasnik postrojenja može zakazati preventivno održavanje mašina koje imaju problema sa performansama kada je to potrebno.
U drugom scenariju, farmer bi mogao htjeti povećati svoje prinose usjeva i automatizirati navodnjavanje na svojoj farmi. U ovom slučaju, farmer mora instalirati više senzora na svojoj farmi za mjerenje faktora okoline kao što su vlažnost tla, svjetlost, temperatura i vlažnost. Odabrani model gatewaya mora biti u stanju da prikuplja podatke sa senzora, filtrira podatke i šalje samo potrebne podatke sistemu za navodnjavanje radi automatizacije. Osim toga, gateway mora prenijeti sve podatke u jedinicu za analitičku obradu u oblaku. Jedinica za obradu analitike će tada procijeniti trendove i poljoprivrednik može vidjeti koji faktori utiču na njegove prinose usjeva i odrediti potrebne lijekove.
Kao što je jasno iz gornjeg primjera, idealan gateway će varirati ovisno o krajnjem cilju i željenoj funkcionalnosti.
2.Koliko podataka gateway treba da prikupi od senzora?
Neki scenariji mogu uključivati postavljanje stotina senzora, dok u drugim slučajevima može biti više od 10,000 senzora na jednoj lokaciji, od kojih svaki ostvaruje seriju od 30 očitavanja u sekundi. Analiza potrebne količine podataka je sljedeći važan korak u procesu odabira pristupnika.
Osim toga, ovisno o količini potrebnih podataka, proizvođači mogu odlučiti instalirati više mrežnih prolaza, tako da je ovo još jedan ključni faktor koji treba uzeti u obzir.
3. Da li podatke prikupljene od senzora treba filtrirati?
Podaci sa senzora mogu se prikupiti i zatim poslati direktno u analitičku jedinicu za obradu u oblaku. Međutim, u mnogim IoT projektima nisu potrebni svi podaci sa senzora ili će gateway možda morati izvršiti neke operacije prethodne obrade podataka dobivenih od senzora prije nego što se pošalju jedinici za obradu analitike.
Kao rezultat toga, proizvođač će možda morati kupiti gateway za opsežno filtriranje podataka sa senzora i izvođenje više od jedne operacije predobrade podataka.
Gateway koji je sposoban za obavljanje ovih naprednih operacija predobrade i filtriranja naziva se gateway sa omogućenom analitikom rubova.
4.Gdje je instaliran gateway?
Gateway će možda morati biti instaliran u HVAC jedinici ili na velikoj nadmorskoj visini, tako da mora biti robustan i sposoban za rad u ekstremnim uvjetima.
Neki modeli gateway-a su dizajnirani da rade u teškim uslovima sa temperaturnim opsegom od -30 stepeni C do 70 stepeni C, rasponom nadmorske visine od 15 m do 5000 m i omogućavaju uslove visokog udara i vibracija. Vlasnici postrojenja moraju se pobrinuti da odaberu pravi prolaz za svoje radno okruženje.
5. Koje opcije povezivanja, protokole i interfejse nudi gateway?
Mnoge IoT platforme koriste opcije bliskog povezivanja kao što su Bluetooth i Ethernet, kao i Wi-Fi i bežični LAN za potrebe povezivanja na dužem dometu. Sve više proizvođača i vlasnika pogona odlučuje da koristi svoje pametne telefone za daljinsko praćenje rada svojih tvornica. IoT gateway model je pogodan za širi spektar mogućnosti povezivanja, kao što su zasnovani na GSM/GPRS i LTE-M.
Nisu svi IoT gatewayi jednaki u tom pogledu, i općenito, što je gateway jeftiniji, nudi manje mogućnosti povezivanja, što je važan faktor koji treba uzeti u obzir.
Gateway-i bi trebali podržavati standardne protokole kao što su TCP/IP i HTTP, kao i Modbus, MQTT i OPC UA. Pored toga, višestruki serijski interfejsi, LAN interfejsi i USB portovi bi trebalo da karakterišu gatewaye koji se koriste u industrijskim okruženjima.
6. Koliko podataka može pohraniti gateway?
Industrijski gateway-i raspoređeni u tvornicama obično prikupljaju više očitavanja senzora u sekundi. Međutim, mogu se pojaviti situacije kao što su kvarovi na mreži, tako da gateway mora pohraniti ove podatke dok je problem s mrežom riješen.
Većina modela gateway-a na tržištu danas ima mogućnosti skladištenja, ali gateway-i instalirani u tipičnim industrijskim okruženjima moraju biti u stanju da pohranjuju velike količine podataka i to na duži vremenski period. Stoga se preporučuje ulaganje u gateway koji omogućava proširenu pohranu i dodatne micro-SD slotove kako bi gateway mogao pohraniti najmanje 20 GB podataka.
7. Da li gateway ima ugrađene sigurnosne karakteristike i opcije?
Zaštita gateway-a je kritična za sigurnosne potrebe cijele IoT platforme. Iako većina modernih gatewaya ima ugrađene sigurnosne opcije, ipak je vrijedno provjeriti standarde šifriranja koje koristi gateway, da li gateway nudi proces provjere autentičnosti i da li gateway može otkriti neovlašteno korištenje.
8. Da li je gateway certificiran?
Modeli mrežnog prolaza bi trebali biti certificirani FCC/CE/IC za standardnu usklađenost koja se zahtijeva za elektroniku. Tu su i dodatni certifikati kao što su Mobile PTCRB/GCF i sigurnosni certifikati koji su vrijedni pomena.
9. Postoji li potreba za integracijom postojeće opreme, mašina i naslijeđenih uređaja u IoT platformu?
Mnoge tvornice i proizvođači često imaju stariju opremu i strojeve s dugim vijekom trajanja. Nadogradnja ovih uređaja za direktno povezivanje na oblak često nije ekonomski izvodljiva niti moguća. U ovim slučajevima, odabrani pristupnik treba da podržava postojeću opremu i da može da se poveže sa starim uređajima kako bi se osiguralo da su svi podaci iz postrojenja integrisani.
10. Da li vlasnik ili proizvođač postrojenja zahtijevaju dodatne mogućnosti prilagođavanja?
Proizvođači mogu zahtijevati dodatne opcije prilagođavanja kao što su opcije uštede energije i LTE podrška. Stoga je važno biti svjestan svih dodatnih prilagodbi i konfiguracija i tražiti modele koji mogu prihvatiti te prilagodbe.
Zaključak
IoT gateway-i imaju značajan utjecaj na uspješnu implementaciju IoT rješenja. Veliki postotak IoT projekata suočava se s problemima implementacije i skalabilnosti zbog lošeg odabira pristupnika.
Stoga se proizvođačima i vlasnicima postrojenja savjetuje da pažljivo procijene kriterije odabira kako bi im pomogli da odaberu pravi pristupnik koji može rukovati, obraditi i prenositi njihove industrijske podatke u realnom vremenu kako bi im pomogao u donošenju kritičnih odluka.