Les concentrateurs de données sont un nœud critique des projets IoT ( Internet des objets), aidant à connecter plusieurs appareils à un serveur central.

Les concentrateurs de données facilitent une technique clé pour concentrer la communication et la gestion d’une multitude de capteurs de terrain dans un seul appareil. Cela leur permet de faciliter les informations agrégées provenant de différents appareils de terrain, réduisant ainsi le coût de fonctionnement.

Choisir un concentrateur de données

Les concentrateurs de données IoT peuvent être de différents modèles et types, en fonction des données d’interface collectées et de la topologie de l’application. Pour vous assurer que vous disposez du bon concentrateur de données, voici quelques-uns des facteurs à prendre en compte :

1. Connectivité

Lors de l’achat d’un concentrateur de données, vous devez prendre en considération le protocole de technologie réseau au niveau de la couche physique qui conviendrait le mieux pour assurer la communication entre les appareils de terrain et les serveurs cloud.

Pour les déploiements nécessitant de la vitesse, des offres cellulaires à haut débit, LTE 4G et 5G est le seul groupe à considérer. La 5G offre des vitesses qui rivalisent avec celles disponibles dans de nombreux foyers et entreprises et une vitesse suffisante pour permettre des solutions en temps réel. Il offre des niveaux de latence presque en temps réel. L’inconvénient de ces réseaux plus rapides est que ces appareils ne sont pas idéaux pour les déploiements alimentés par des batteries ou économes en énergie.

Les options cellulaires à faible vitesse telles que LTE CAT-1, LTE CAT-M sont idéales pour les applications qui ont besoin d’une connexion fiable mais qui ne se limitent pas à la vitesse. NB-IoT (ou NB1) sera le choix optimal pour le client extrêmement soucieux des coûts.

Ethernet est l’ancienne connexion filaire fiable sur IP, où il fonctionne toujours bien pour de nombreuses applications.

2. Prise en charge de l’interface et du protocole

Selon le segment IOT que vous implémenterez, l’interface matérielle et les protocoles nécessaires peuvent changer. Les interfaces matérielles et les protocoles de couche application suivants peuvent être utilisés pour construire le réseau de terrain (FAN)

• La radiofréquence (RF) (par exemple, maillage, point à multipoint, etc.) est une interface physique permettant d’assurer la connectivité entre les appareils de terrain et les concentrateurs de données. Il est largement utilisé dans divers segments IoT, en particulier les compteurs intelligents . Cependant, il est limité par la puissance du signal et la distance par rapport aux appareils de terrain.
  
• Les ports série tels que RS-232 et RS-485 sont d’autres normes matérielles largement utilisées dans le monde industriel, en particulier dans les compteurs intelligents pour connecter les câbles entre les compteurs et les concentrateurs de données.
  
• L’USB n’est pas aussi populaire qu’il aurait pu l’être pour les appareils IoT car ils ont des problèmes tels que des problèmes de vibration pour les applications robustes.
  
• Protocoles de données de comptage intelligent
  
  Au niveau de la couche application, les compteurs d’énergie utilisent des protocoles de communication de données pour assurer la communication avec les concentrateurs de données. Les protocoles de données de comptage intelligent varient souvent d’une région à l’autre, tels que DLMS/COSEM , IEC1107, Euridis, Power Line Communication-PLC (PRIME, G3, OSGP), Modbus pour le comptage de l’électricité et M-Bus et Open Metering Ssystem (OMS) pour le comptage de l’eau. Les concentrateurs de données Eclipse LTE offrent une grande variété de protocoles de relevé de compteurs tels que DLMS/COSEM, M-Bus, OMS, Euridis , Modbus, IEC1107, etc.
  
• Protocoles de données IoT
  
  Les protocoles de données IoT assurent la communication avec le matériel via des protocoles de données tels que MQTT, CoAP, HTTP, UDP/IP, TCP/IP, IPv4, IPv6, etc. Au niveau de la couche application, les concentrateurs de données Eclipse assurent la communication avec des systèmes back-end tels que les systèmes MDM (Meter Data Management) via des protocoles tels que MQTT, CoAP, etc.
  

Une chose à retenir est que vous ne savez peut-être pas quelles offres portuaires seront nécessaires pour les 5 à 10 prochaines années sur vos projets. Pour vous aider, la plupart des concentrateurs de données LTE proposent plusieurs de ces offres sur un seul appareil.

3. Système d’exploitation et programmabilité

Le système d’exploitation de votre concentrateur de données peut affecter ses performances. Nous recommandons principalement les concentrateurs de données exécutés sur des systèmes basés sur Linux . En effet, le système d’exploitation est précis, sûr, permet le multitâche en temps réel et l’open source, ce qui réduit les coûts d’exploitation.

Adaptabilité de la configuration : en particulier , les concentrateurs de données de comptage intelligents doivent permettre une communication bidirectionnelle vers le cloud et les appareils pour une configuration locale et à distance et rendre possibles les actions de maintenance.

Les concentrateurs de données Eclipse sont intelligents, permettant à la fois une programmation intégrée et une puissance de calcul étendue pour écrire des scripts et du codage.

4. Gestion des appareils et évolutivité

Les services informatiques apprécient la flexibilité que leur offrent les passerelles IoT. Cependant, cela apporte plus de travail. Les passerelles d’aujourd’hui offrent des outils incroyables pour gérer à distance les appareils tels que les niveaux de micrologiciel, les paramètres et les niveaux de sécurité. La plupart des passerelles facilitent la gestion individuelle. Cela fonctionne très bien si vous avez peu d’appareils, mais pas en cas de centaines ou de milliers. Les concentrateurs de données ont la capacité et la capacité de gérer à distance des centaines, voire des milliers de compteurs, capteurs et appareils . Vous pouvez apporter des modifications à tous les appareils à la fois, comme modifier un paramètre ou mettre à niveau le micrologiciel.

Les passerelles et les concentrateurs de données doivent également offrir un support de haute sécurité grâce à diverses méthodes de cryptage/décryptage.

5. Exigences physiques

Le choix du concentrateur de données doit également être conçu pour gérer les rigueurs de l’environnement de travail. La température de fonctionnement est l’un des paramètres physiques les plus importants à prendre en compte. Une passerelle industrielle offre plus de protection qu’un appareil grand public qui n’est sujet à la surchauffe que lors d’une chaude journée d’été, alors que les concentrateurs de données de qualité industrielle devraient faire face aux conditions les plus difficiles. Ils doivent pouvoir fonctionner dans des zones de chaleur extrême, de taux d’humidité élevés, de froid extrême et de niveaux de vibration inouïs.

6. Alimenter le concentrateur de données

Voici trois principaux types d’alimentation :

1. Le courant alternatif est la source d’alimentation la plus courante partout.
2. L’alimentation en courant continu nécessite que le produit soit un peu plus flexible. C’est la méthode de choix pour les installations embarquées et la plupart des applications industrielles.
3. PoE, ou Power over Ethernet , vous permet de rapprocher potentiellement la passerelle de l’extérieur, ce qui maximise la couverture.
   

Les concentrateurs de données doivent également pouvoir travailler sur la sauvegarde. Les batteries de secours doivent pouvoir être remplacées sans ouvrir le boîtier du concentrateur de données.

Prix des concentrateurs de données

Le coût d’un concentrateur de données dépendra de nombreux facteurs tels que les domaines d’application et les fonctionnalités à utiliser. Ces facteurs devraient également influencer le choix des concentrateurs de données. Eclipse propose divers concentrateurs de données LTE, conçus pour le comptage intelligent , qui peuvent aider à répondre à presque toutes les fonctionnalités.