Datenkonzentratoren sind ein kritischer Knotenpunkt von IoT – Projekten (Internet of Things) und helfen dabei, mehrere Geräte mit einem zentralen Server zu verbinden.

Datenkonzentratoren ermöglichen eine Schlüsseltechnik, um die Kommunikation und Verwaltung einer Vielzahl von Feldsensoren in einem einzigen Gerät zu konzentrieren. Dadurch können sie Informationen von verschiedenen Feldgeräten aggregieren und dadurch die Betriebskosten senken.

Auswahl eines Datenkonzentrators

IoT-Datenkonzentratoren können verschiedene Modelle und Typen aufweisen, je nach Schnittstellendatenerfassung und Anwendungstopologie. Um sicherzustellen, dass Sie den richtigen Datenkonzentrator haben, sollten Sie im Folgenden einige Faktoren berücksichtigen:

1. Konnektivität

Beim Kauf eines Datenkonzentrators müssen Sie berücksichtigen, welches Netzwerktechnologieprotokoll auf der physikalischen Schicht am besten geeignet ist, um die Kommunikation zwischen Feldgeräten und Cloud-Servern bereitzustellen.

Für Bereitstellungen, die Geschwindigkeit und Hochgeschwindigkeits-Mobilfunkangebote erfordern, sind LTE 4G und 5G die einzige Gruppe, die in Betracht gezogen werden muss. 5G bietet Geschwindigkeiten, die mit denen konkurrieren, die in vielen Haushalten und Unternehmen verfügbar sind, und genug Geschwindigkeit, um Echtzeitlösungen zu ermöglichen. Es bietet fast Echtzeit-Latenzzeiten. Der Nachteil dieser schnelleren Netzwerke ist, dass diese Geräte nicht ideal für Bereitstellungen sind, die mit Batterien betrieben werden oder energiebewusst sind.

Mobilfunkoptionen mit niedriger Geschwindigkeit wie LTE CAT-1, LTE CAT-M sind ideal für Anwendungen, die eine zuverlässige Verbindung benötigen, bei denen es aber nicht nur um Geschwindigkeit geht. NB-IoT (oder NB1) wird die optimale Wahl für den äußerst kostenbewussten Kunden sein.

Ethernet ist die alte zuverlässige kabelgebundene Verbindung über IP, wo es für viele Anwendungen immer noch gut funktioniert.

2. Schnittstellen- und Protokollunterstützung

Abhängig von dem IOT-Segment, das Sie implementieren, können sich die erforderlichen Hardwareschnittstellen und Protokolle ändern. Die folgenden Hardwareschnittstellen und Anwendungsschichtprotokolle können verwendet werden, um das Field Area Network (FAN) aufzubauen.

• Hochfrequenz (RF) (z. B. Mesh, Point-to-Multipoint usw.) ist eine physikalische Schnittstelle zur Bereitstellung von Konnektivität zwischen Feldgeräten und Datenkonzentratoren. Es ist in verschiedenen IoT-Segmenten, insbesondere Smart Metering , weit verbreitet. Sie wird jedoch durch die Signalstärke und die Entfernung zu Feldgeräten begrenzt.
  
• Serielle Ports wie RS-232 und RS-485 sind andere Hardwarestandards, die in der industriellen Welt weit verbreitet sind, insbesondere in der intelligenten Zählertechnik, um Verbindungen zwischen Zählern und Datenkonzentratoren zu verdrahten.
  
• USB ist nicht so beliebt, wie es vielleicht für IoT-Geräte war, da sie Probleme wie Vibrationsprobleme für robuste Anwendungen haben.
  
• Smart-Metering-Datenprotokolle
  
  Auf der Anwendungsschicht verwenden Energiezähler Datenkommunikationsprotokolle, um eine Kommunikation mit den Datenkonzentratoren bereitzustellen. Smart-Metering-Datenprotokolle variieren oft je nach Region, wie DLMS/COSEM , IEC1107, Euridis, Power Line Communication-PLC (PRIME, G3, OSGP), Modbus für Stromzähler und M-Bus und Open Metering System (OMS) für Wasserzähler. Eclipse LTE -Datenkonzentratoren bieten eine Vielzahl von Zählerstandsprotokollen wie DLMS/COSEM, M-Bus, OMS, Euridis , Modbus, IEC1107 usw.
  
• IoT-Datenprotokolle
  
  IoT-Datenprotokolle ermöglichen die Kommunikation mit Hardware über Datenprotokolle wie MQTT, CoAP, HTTP, UDP/IP, TCP/IP, IPv4, IPv6 usw. Auf der Anwendungsebene ermöglichen Eclipse-Datenkonzentratoren die Kommunikation mit Back-End-Systemen wie MDM-Systemen (Meter Data Management) über Protokolle wie MQTT, CoAP usw.
  

Denken Sie daran, dass Sie möglicherweise nicht wissen, welche Portangebote in den nächsten 5 bis 10 Jahren für Ihre Projekte benötigt werden. Um zu helfen, bieten die meisten LTE-Datenkonzentratoren mehr als eines dieser Angebote auf einem einzigen Gerät.

3. Betriebssystem und Programmierbarkeit

Das Betriebssystem Ihres Datenkonzentrators kann dessen Leistung beeinträchtigen. Wir empfehlen hauptsächlich Datenkonzentratoren, die auf Linux-basierten Systemen laufen . Dies liegt daran, dass das Betriebssystem genau und sicher ist, Multitasking in Echtzeit ermöglicht und Open Source daher reduzierte Betriebskosten hat.

Anpassungsfähigkeit der Konfiguration: Insbesondere Smart-Metering-Datenkonzentratoren sollten eine bidirektionale Kommunikation zu Cloud und Geräten für die lokale und entfernte Konfiguration ermöglichen und Wartungsaktionen ermöglichen.

Eclipse-Datenkonzentratoren sind intelligent und ermöglichen sowohl Onboard-Programmierung als auch umfangreiche Rechenleistung zum Schreiben von Skripten und Codierung.

4. Geräteverwaltung und Skalierbarkeit

IT-Abteilungen lieben die Flexibilität, die ihnen IoT-Gateways bieten. Allerdings bringt es mehr Arbeit mit sich. Heutige Gateways bieten einige unglaubliche Tools zur Fernverwaltung von Geräten wie Firmware-Level, Einstellungen und Sicherheitsstufen. Die meisten Gateways ermöglichen eine Eins-zu-Eins-Verwaltung. Dies funktioniert hervorragend, wenn Sie nur wenige Geräte haben, aber nicht im Falle von Hunderten oder Tausenden. Datenkonzentratoren haben die Kapazität und Fähigkeit , Hunderte und sogar Tausende von Zählern, Sensoren und Geräten fernzuverwalten . Sie können Änderungen an allen Geräten gleichzeitig vornehmen, z. B. eine Einstellung ändern oder die Firmware aktualisieren.

Gateways und Datenkonzentratoren sollten durch verschiedene Methoden der Verschlüsselung/Entschlüsselung auch eine hohe Sicherheitsunterstützung bieten.

5. Körperliche Voraussetzungen

Die Wahl des Datenkonzentrators sollte auch so gestaltet sein, dass er den Strapazen der Arbeitsumgebung standhält. Die Betriebstemperatur ist einer der wichtigsten physikalischen Parameter, der berücksichtigt werden muss. Ein Industrie-Gateway bietet mehr Schutz als ein Verbrauchergerät, das nur an heißen Sommertagen zu Überhitzung neigt, während Datenkonzentratoren in Industriequalität mit den schwierigsten Bedingungen fertig werden sollten. Sie sollten in der Lage sein, in Bereichen mit extremer Hitze, hoher Luftfeuchtigkeit, extremer Kälte und unerhörten Vibrationspegeln zu arbeiten.

6. Stromversorgung des Datenkonzentrators

Hier sind drei Hauptarten der Stromversorgung:

1. Wechselstrom ist überall die häufigste Stromquelle.
2. Gleichstrom erfordert, dass das Produkt etwas flexibler ist. Dies ist die Methode der Wahl für Fahrzeuginstallationen und die meisten industriellen Anwendungen.
3. PoE oder Power over Ethernet ermöglicht es Ihnen, das Gateway möglicherweise näher an die Außenseite zu bringen, was die Abdeckung maximiert.
   

Datenkonzentratoren sollten auch in der Lage sein, an Backups zu arbeiten. Backup-Batterien müssen ausgetauscht werden können, ohne das Gehäuse des Datenkonzentrators zu öffnen.

Preis der Datenkonzentratoren

Die Kosten eines Datenkonzentrators hängen von vielen Faktoren ab, wie z. B. den Anwendungsbereichen und den zu verwendenden Funktionen. Diese Faktoren sollten auch die Wahl der Datenkonzentratoren beeinflussen. Eclipse bietet verschiedene LTE-Datenkonzentratoren an, die für Smart Metering entwickelt wurden und dabei helfen können, fast jede Funktionalität zu adressieren.