Концентраторы данных являются важнейшим узлом проектов IoT ( Интернет вещей), помогая подключить несколько устройств к центральному серверу.
Концентраторы данных упрощают ключевой метод концентрации связи и управления множеством полевых датчиков в одном устройстве. Это позволяет им агрегировать информацию с разных полевых устройств, тем самым снижая эксплуатационные расходы.
Выбор концентратора данных
Концентраторы данных IoT могут быть разных моделей и типов, в зависимости от собираемых данных интерфейса и топологии приложения. Чтобы убедиться, что у вас есть правильный концентратор данных, ниже приведены некоторые факторы, которые вы должны учитывать:
- Связь
При покупке концентратора данных необходимо учитывать, какой протокол сетевой технологии на физическом уровне лучше всего подходит для обеспечения связи между полевыми устройствами и облачными серверами.
Для развертываний, требующих скорости, высокоскоростные сотовые предложения, LTE 4G и 5G — единственная группа, которую следует учитывать. 5G обеспечивает скорости, которые конкурируют со скоростями, доступными во многих домах и на предприятиях, и достаточную скорость для решения задач в реальном времени. Он предлагает уровни задержки почти в реальном времени. Недостатком этих более быстрых сетей является то, что эти устройства не идеальны для развертываний, которые питаются от батарей или потребляют меньше энергии.
Варианты низкоскоростной сотовой связи, такие как LTE CAT-1, LTE CAT-M , идеально подходят для приложений, которым требуется надежное соединение, но не все зависит от скорости. NB-IoT (или NB1) станет оптимальным выбором для крайне экономного клиента.
Ethernet — это старое надежное проводное соединение по IP, которое до сих пор хорошо работает во многих приложениях.
- Поддержка интерфейса и протокола
В зависимости от сегмента Интернета вещей, который вы будете внедрять, может измениться аппаратный интерфейс и необходимые протоколы. Следующие аппаратные интерфейсы и протоколы прикладного уровня могут использоваться для построения полевой сети (FAN).
- Радиочастота (RF) (например, ячеистая, многоточечная и т. д.) — это физический интерфейс, обеспечивающий связь между полевыми устройствами и концентраторами данных. Он широко используется в различных сегментах IoT, особенно в интеллектуальных измерениях . Однако он ограничен силой сигнала и расстоянием до полевых устройств.
- Последовательные порты , такие как RS-232 и RS-485, являются другими аппаратными стандартами, широко используемыми в промышленном мире, особенно в интеллектуальных измерениях для проводного соединения между счетчиками и концентраторами данных.
- USB не так популярен, как это могло быть для устройств IoT, поскольку у них есть проблемы, такие как проблемы с вибрацией для защищенных приложений.
- Протоколы данных интеллектуальных измерений
На прикладном уровне счетчики энергии используют протоколы передачи данных для обеспечения связи с концентраторами данных. Протоколы данных интеллектуальных измерений часто различаются в зависимости от региона, например DLMS/COSEM , IEC1107, Euridis, Power Line Communication-PLC (PRIME, G3, OSGP), Modbus для учета электроэнергии и M-Bus и Open Metering Ssystem (OMS) для учета воды. Концентраторы данных Eclipse LTE предлагают широкий спектр протоколов считывания показаний счетчиков, таких как DLMS/COSEM, M-Bus, OMS, Euridis , Modbus, IEC1107 и т. д. - Протоколы данных Интернета вещей
Протоколы данных IoT обеспечивают связь с оборудованием через такие протоколы данных, как MQTT, CoAP, HTTP, UDP/IP, TCP/IP, IPv4, IPv6 и т. д. На прикладном уровне концентраторы данных Eclipse обеспечивают связь с внутренними системами, такими как системы MDM (Meter Data Management), посредством таких протоколов, как MQTT, CoAP и т. д.
Следует помнить, что вы можете не знать, какие порты потребуются для ваших проектов в течение следующих 5–10 лет. Чтобы помочь, большинство концентраторов данных LTE предлагают более одного из этих предложений на одном устройстве.
- Операционная система и возможности программирования
Операционная система вашего концентратора данных может повлиять на его производительность. В основном мы рекомендуем концентраторы данных, работающие в системах на базе Linux . Это связано с тем, что операционная система точна, безопасна, допускает многозадачность в реальном времени и имеет открытый исходный код, что снижает эксплуатационные расходы.
Адаптируемость конфигурации: особенно концентраторы данных интеллектуальных измерений должны обеспечивать двунаправленную связь с облаком и устройствами для локальной и удаленной настройки и делать возможными действия по обслуживанию.
Концентраторы данных Eclipse интеллектуальны, что позволяет использовать как встроенное программирование, так и обширную вычислительную мощность для написания сценариев и кодирования.
- Управление устройствами и масштабируемость
ИТ-отделам нравится гибкость, которую им предоставляют шлюзы Интернета вещей. Тем не менее, это приносит больше работы. Современные шлюзы предлагают несколько невероятных инструментов для удаленного управления устройствами, таких как уровни прошивки, настройки и уровни безопасности. Большинство шлюзов упрощают индивидуальное управление. Это прекрасно работает, если у вас мало устройств, но не в случае сотен или тысяч. Концентраторы данных имеют мощность и возможность удаленно управлять сотнями и даже тысячами счетчиков, датчиков и устройств . Вы можете вносить изменения сразу во все устройства, например изменять настройки или обновлять прошивку.
Шлюзы и концентраторы данных также должны обеспечивать высокий уровень безопасности с помощью различных методов шифрования/дешифрования.
- Физические требования
Выбор концентратора данных также должен учитывать суровые условия рабочей среды. Рабочая температура является одним из наиболее важных физических параметров, которые необходимо учитывать. Промышленный шлюз обеспечивает большую защиту, чем устройство потребительского класса, которое склонно к перегреву только в жаркий летний день, тогда как концентраторы данных промышленного класса должны работать в самых сложных условиях. Они должны быть в состоянии работать в районах с экстремальной жарой, высокой влажностью, экстремальным холодом, неслыханными уровнями вибрации.
- Питание концентратора данных
Вот три основных типа питания:
- Сеть переменного тока является наиболее распространенным источником питания во всем мире.
- Питание постоянного тока требует, чтобы продукт был немного более гибким. Это метод выбора для автомобильных установок и большинства промышленных применений.
- PoE, или Power over Ethernet , позволяет вам потенциально перемещать шлюз ближе к внешней стороне, что максимизирует покрытие.
Концентраторы данных также должны иметь возможность работать с резервным копированием. Должна быть предусмотрена возможность замены резервных батарей без вскрытия корпуса концентратора данных.
Цена концентраторов данных
Стоимость концентратора данных будет зависеть от множества факторов, таких как области применения и функции, которые будут использоваться. Эти факторы также должны влиять на выбор концентраторов данных. Eclipse предлагает различные концентраторы данных LTE, предназначенные для интеллектуального измерения , которые могут помочь реализовать практически любую функциональность.
