Los concentradores de datos son un nodo crítico de los proyectos de IoT ( Internet de las cosas), que ayudan a conectar varios dispositivos a un servidor central.

Los concentradores de datos facilitan una técnica clave para concentrar la comunicación y la gestión de una multitud de sensores de campo en un solo dispositivo. Esto les permite facilitar información agregada de diferentes dispositivos de campo, reduciendo así el costo de operación.

Elegir un concentrador de datos

Los concentradores de datos de IoT pueden ser de diferentes modelos y tipos, según la interfaz en la que se recopilan los datos y la topología de la aplicación. Para asegurarse de tener el concentrador de datos correcto, a continuación se presentan algunos de los factores que debe considerar:

1. Conectividad

Al comprar un concentrador de datos, debe tener en cuenta qué protocolo de tecnología de red en la capa física se ajustaría mejor para brindar comunicación entre los dispositivos de campo y los servidores en la nube.

Para implementaciones que requieren velocidad, ofertas celulares de alta velocidad, LTE 4G y 5G es el único grupo a considerar. 5G proporciona velocidades que compiten con lo que está disponible en muchos hogares y negocios y suficiente velocidad para permitir soluciones en tiempo real. Ofrece niveles de latencia casi en tiempo real. La desventaja de estas redes más rápidas es que estos dispositivos no son ideales para implementaciones alimentadas por baterías o conscientes de la energía.

Las opciones celulares de baja velocidad, como LTE CAT-1, LTE CAT-M, son ideales para aplicaciones que necesitan una conexión confiable pero que no se trata solo de velocidad. NB-IoT (o NB1) será la opción óptima para el cliente extremadamente consciente de los costos.

Ethernet es la antigua conexión confiable por cable a través de IP, donde todavía funciona bien para muchas aplicaciones.

2. Soporte de interfaz y protocolo

Según el segmento de IOT que implementará, la interfaz de hardware y los protocolos necesarios pueden cambiar. Las siguientes interfaces de hardware y protocolos de capa de aplicación se pueden usar para construir la red de área de campo (FAN)

• La radiofrecuencia (RF) (por ejemplo, malla, punto a multipunto, etc.) es una interfaz física para proporcionar conectividad entre dispositivos de campo y concentradores de datos. Es ampliamente utilizado en varios segmentos de IoT, especialmente en la medición inteligente . Sin embargo, está limitado por la intensidad de la señal y la distancia a los dispositivos de campo.
  
• Los puertos serie como RS-232 y RS-485 son otros estándares de hardware ampliamente utilizados en el mundo industrial, especialmente en la conexión inteligente de medidores a cables entre medidores y concentradores de datos.
  
• El USB no es tan popular como podría haber sido para los dispositivos IoT, ya que tienen problemas como problemas de vibración para aplicaciones resistentes.
  
• Protocolos de datos de medición inteligente
  
  En la capa de aplicación, los medidores de energía usan protocolos de comunicación de datos para proporcionar comunicación a los concentradores de datos. Los protocolos de datos de medición inteligente a menudo varían según la región, como DLMS/COSEM , IEC1107, Euridis, Power Line Communication-PLC (PRIME, G3, OSGP), Modbus para medición de electricidad y M-Bus y Open Metering Ssystem (OMS) para medición de agua. Los concentradores de datos LTE de Eclipse ofrecen una amplia variedad de protocolos de lectura de contadores, como DLMS/COSEM, M-Bus, OMS, Euridis , Modbus, IEC1107, etc.
  
• Protocolos de datos IoT
  
  Los protocolos de datos de IoT proporcionan comunicación con el hardware a través de protocolos de datos como MQTT, CoAP, HTTP, UDP/IP, TCP/IP, IPv4, IPv6, etc. En la capa de aplicación, los concentradores de datos de Eclipse proporcionan comunicación con sistemas back-end como los sistemas MDM (Meter Data Management) a través de protocolos como MQTT, CoAP, etc.
  

Una cosa para recordar es que es posible que no sepa qué ofertas de puertos se necesitarán para los próximos 5 a 10 años en sus proyectos. Para ayudar, la mayoría de los concentradores de datos LTE ofrecen más de una de estas ofertas en un solo dispositivo.

3. Sistema Operativo y Programabilidad

El sistema operativo de su concentrador de datos puede afectar su rendimiento. Recomendamos principalmente concentradores de datos que se ejecuten en sistemas basados en Linux . Esto se debe a que el sistema operativo es preciso, seguro, permite realizar múltiples tareas en tiempo real y es de código abierto, por lo tanto, tiene un costo operativo reducido.

Adaptabilidad de la configuración: especialmente los concentradores de datos de medición inteligente deben permitir la comunicación bidireccional con la nube y los dispositivos para la configuración local y remota y hacer posibles las acciones de mantenimiento.

Los concentradores de datos de Eclipse son inteligentes, lo que permite tanto la programación integrada como una amplia potencia informática para escribir scripts y codificar.

4. Gestión de dispositivos y escalabilidad

A los departamentos de TI les encanta la flexibilidad que les brindan las puertas de enlace de IoT. Sin embargo, trae más trabajo. Las puertas de enlace de hoy ofrecen algunas herramientas increíbles para administrar dispositivos de forma remota, como niveles de firmware, configuraciones y niveles de seguridad. La mayoría de las puertas de enlace facilitan la gestión uno a uno. Esto funciona muy bien si tiene pocos dispositivos, pero no en el caso de cientos o miles. Los concentradores de datos tienen la capacidad y habilidad de administrar remotamente cientos e incluso miles de medidores, sensores y dispositivos . Puede realizar cambios en todos los dispositivos a la vez, como cambiar una configuración o actualizar el firmware.

Las puertas de enlace y los concentradores de datos también deben ofrecer soporte de alta seguridad a través de varios métodos de cifrado/descifrado.

5. Requerimientos físicos

La elección del concentrador de datos también debe diseñarse para manejar los rigores del entorno de trabajo. La temperatura de funcionamiento es uno de los parámetros físicos más importantes que debe tenerse en cuenta. Una puerta de enlace industrial ofrece más protección que un dispositivo de nivel de consumidor que solo es propenso a sobrecalentarse en un caluroso día de verano, mientras que los concentradores de datos de nivel industrial deben lidiar con las condiciones más desafiantes. Deben poder operar en áreas de calor extremo, altos niveles de humedad, frío extremo, niveles de vibración inauditos.

6. Alimentación del concentrador de datos

Aquí hay tres tipos principales de alimentación:

1. La alimentación de CA es la fuente de alimentación más común en todas partes.
2. La alimentación de CC requiere que el producto sea un poco más flexible. Este es el método elegido para instalaciones en vehículos y la mayoría de las aplicaciones industriales.
3. PoE, o Power over Ethernet , le permite acercar potencialmente la puerta de enlace al exterior, lo que maximiza la cobertura.
   

Los concentradores de datos también deberían poder trabajar en la copia de seguridad. Las baterías de respaldo deberán poder reemplazarse sin abrir la caja del concentrador de datos.

Precio de los Concentradores de Datos

El costo de un concentrador de datos dependerá de muchos factores, como las áreas de aplicación y las funciones que se utilizarán. Estos factores también deberían influir en la elección de los concentradores de datos. Eclipse ofrece varios concentradores de datos LTE, diseñados para la medición inteligente , que pueden ayudar a abordar casi cualquier funcionalidad.