Os concentradores de dados são um nó crítico dos projetos de IoT ( Internet das Coisas), ajudando a conectar vários dispositivos a um servidor central.
Os concentradores de dados facilitam uma técnica chave para concentrar a comunicação e o gerenciamento de vários sensores de campo em um único dispositivo. Isso permite que eles facilitem informações agregadas de diferentes dispositivos de campo, reduzindo assim o custo de operação.
Escolhendo um concentrador de dados
Os concentradores de dados de IoT podem ser de diferentes modelos e tipos, dependendo da interface dos dados coletados e da topologia do aplicativo. Para garantir que você tenha o concentrador de dados certo, abaixo estão alguns dos fatores que você deve considerar:
- Conectividade
Ao comprar um concentrador de dados, você deve levar em consideração qual protocolo de tecnologia de rede na camada física se encaixaria melhor para fornecer comunicação entre dispositivos de campo e servidores em nuvem.
Para implantações que exigem velocidade, ofertas de celular de alta velocidade, LTE 4G e 5G são o único grupo a ser considerado. O 5G oferece velocidades que rivalizam com o que está disponível em muitas residências e empresas e velocidade suficiente para permitir soluções em tempo real. Oferece níveis de latência quase em tempo real. A desvantagem dessas redes mais rápidas é que esses dispositivos não são ideais para implantações alimentadas por baterias ou que consomem pouca energia.
As opções de celular de baixa velocidade, como LTE CAT-1, LTE CAT-M, são ideais para aplicativos que precisam de uma conexão confiável, mas não se trata apenas de velocidade. O NB-IoT (ou NB1) será a escolha ideal para o cliente extremamente preocupado com os custos.
Ethernet é a antiga conexão com fio confiável sobre IP, onde ainda funciona bem para muitas aplicações.
- Suporte a Interface e Protocolo
Dependendo do segmento IOT que você implementará, a interface de hardware e os protocolos necessários podem mudar. As seguintes interfaces de hardware e protocolos de camada de aplicação podem ser usados para construir a rede de área de campo (FAN)
- Radiofrequência (RF) (por exemplo, malha, ponto a multiponto, etc.) é uma interface física para fornecer conectividade entre dispositivos de campo e concentradores de dados. É amplamente utilizado em diversos segmentos de IoT, especialmente na medição inteligente . No entanto, é limitado pela intensidade do sinal e pela distância dos dispositivos de campo.
- Portas seriais como RS-232 e RS-485 são outros padrões de hardware amplamente utilizados no mundo industrial, especialmente em medição inteligente para conexão de fios entre medidores e concentradores de dados.
- O USB não é tão popular quanto pode ter sido para dispositivos IoT, pois eles apresentam problemas como problemas de vibração para aplicativos robustos.
- Protocolos de dados de medição inteligente
Na camada de aplicação, os medidores de energia usam protocolos de comunicação de dados para fornecer comunicação aos concentradores de dados. Os protocolos de dados de medição inteligente geralmente variam de acordo com a região, como DLMS/COSEM , IEC1107, Euridis, Power Line Communication-PLC (PRIME, G3, OSGP), Modbus para medição de eletricidade e M-Bus e Open Metering Ssystem (OMS) para medição de água. Os concentradores de dados Eclipse LTE oferecem uma ampla variedade de protocolos de leitura de medidores, como DLMS/COSEM, M-Bus, OMS, Euridis , Modbus, IEC1107 etc. - Protocolos de dados IoT
Os protocolos de dados IoT fornecem comunicação com o hardware por meio de protocolos de dados como MQTT, CoAP, HTTP, UDP/IP, TCP/IP, IPv4, IPv6 etc. Na camada de aplicação, os Concentradores de Dados Eclipse fornecem comunicação com sistemas back-end, como sistemas MDM (Meter Data Management) por meio de protocolos como MQTT, CoAP etc.
Uma coisa a lembrar é que você pode não saber quais ofertas portuárias serão necessárias nos próximos 5 a 10 anos em seus projetos. Para ajudar, a maioria dos concentradores de dados LTE oferece mais de uma dessas ofertas em um único dispositivo.
- Sistema Operacional e Programabilidade
O sistema operacional de seu concentrador de dados pode afetar seu desempenho. Recomendamos principalmente concentradores de dados executados em sistemas baseados em Linux . Isso ocorre porque o sistema operacional é preciso, seguro, permite multitarefas em tempo real e de código aberto, portanto, tem custo operacional reduzido.
Adaptabilidade da configuração: especialmente os concentradores de dados de medição inteligente devem permitir a comunicação bidirecional com a nuvem e os dispositivos para configuração local e remota e possibilitar ações de manutenção.
Os Concentradores de Dados Eclipse são inteligentes, permitindo programação integrada e amplo poder de computação para escrever scripts e codificação.
- Gerenciamento de dispositivos e escalabilidade
Os departamentos de TI adoram a flexibilidade que os Gateways de IoT oferecem. No entanto, dá mais trabalho. Os gateways de hoje oferecem algumas ferramentas incríveis para gerenciar dispositivos remotamente, como níveis de firmware, configurações e níveis de segurança. A maioria dos gateways facilita o gerenciamento individual. Isso funciona muito bem se você tiver poucos dispositivos, mas não no caso de centenas ou milhares. Os concentradores de dados têm a capacidade e capacidade de gerenciar remotamente centenas e até milhares de medidores, sensores e dispositivos . Você pode fazer alterações em todos os dispositivos de uma só vez, como alterar uma configuração ou atualizar o firmware.
Gateways e concentradores de dados também devem oferecer suporte de alta segurança por meio de vários métodos de criptografia/descriptografia.
- Requisitos físicos
A escolha do concentrador de dados também deve ser projetada para lidar com os rigores do ambiente de trabalho. A temperatura de operação é um dos parâmetros físicos mais importantes que devem ser considerados. Um gateway industrial oferece mais proteção do que um dispositivo de nível de consumidor que só é propenso a superaquecimento em um dia quente de verão, enquanto os concentradores de dados de nível industrial devem lidar com as condições mais desafiadoras. Eles devem ser capazes de operar em áreas de calor extremo, altos níveis de umidade, frio extremo, níveis de vibração inaudíveis.
- Alimentando o concentrador de dados
Aqui estão três tipos principais de alimentação:
- A alimentação CA é a fonte de alimentação mais comum em todos os lugares.
- A alimentação CC exige que o produto seja um pouco mais flexível. Este é o método de escolha para instalações em veículos e a maioria das aplicações industriais.
- PoE, ou Power over Ethernet , permite que você mova potencialmente o Gateway para mais perto do exterior, o que maximiza a cobertura.
Os concentradores de dados também devem ser capazes de trabalhar em backup. As baterias de reserva devem poder ser substituídas sem abrir a caixa do Concentrador de Dados.
Preço dos concentradores de dados
O custo de um concentrador de dados dependerá de muitos fatores, como áreas de aplicação e recursos a serem usados. Esses fatores também devem influenciar a escolha dos concentradores de dados. O Eclipse oferece vários concentradores de dados LTE, projetados para medição inteligente , que podem ajudar a lidar com quase todas as funcionalidades.
