Escollir la passarel·la IoT adequada pot ser una tasca confusa i descoratjadora per als propietaris i fabricants de plantes. La passarel·la adequada permetrà als fabricants aprofitar el potencial de l'IoT i altres aplicacions de la indústria 4.0 en els seus processos.
Per tant, aquest article repassa els deu passos clau per triar la passarel·la adequada per a les vostres necessitats industrials.
10 consideracions clau per triar una passarel·la IoT industrial
1.Quin és l'objectiu de la passarel·la?
La primera fase de la implementació d'una passarel·la IoT consisteix a avaluar els objectius i les característiques clau requerides per a la passarel·la. Aquesta hauria de ser la guia principal per al procés de selecció.
Considerem dos exemples per il·lustrar aquest concepte.
És possible que el propietari d'una fàbrica vulgui programar el manteniment preventiu de les màquines a la planta de la fàbrica per evitar avaries i reparacions costoses. Per aconseguir-ho, cal instal·lar sensors a la màquina per mesurar el rendiment general. La passarel·la escollida en aquest cas ha de poder recollir aquestes dades de manera segura i tenir alertes integrades per notificar al propietari de la planta si una màquina s'està sobreescalfant o a punt de desconnectar-se.
Aleshores, la passarel·la transmetrà les dades de rendiment a una unitat de processament analític al núvol. La unitat de processament d'anàlisi avaluarà les tendències del rendiment al llarg del temps a totes les màquines i podrà veure quines màquines estan experimentant problemes de rendiment. Com a resultat, el propietari de la planta pot programar el manteniment preventiu de les màquines que pateixen problemes de rendiment quan sigui necessari.
En un altre escenari, un agricultor pot voler augmentar el rendiment dels seus cultius i automatitzar el reg a la seva granja. En aquest cas, l'agricultor ha d'instal·lar múltiples sensors a la seva granja per mesurar factors ambientals com la humitat del sòl, la llum, la temperatura i la humitat. El model de passarel·la seleccionat ha de poder recollir dades dels sensors, filtrar-les i enviar només les dades necessàries al sistema de reg per a l'automatització. A més, la passarel·la ha de transmetre totes les dades a una unitat de processament analític al núvol. A continuació, la unitat de processament analític avaluarà les tendències i l'agricultor pot veure quins factors estan afectant els rendiments dels seus cultius i determinar els remeis necessaris.
Com es desprèn de l'exemple anterior, la passarel·la ideal variarà segons l'objectiu final i la funcionalitat desitjada.
2.Quantes dades ha de recollir la passarel·la dels sensors?
Alguns escenaris poden implicar el desplegament de centenars de sensors, mentre que en altres casos hi pot haver més de 10,000 sensors en una sola ubicació, cadascun d'ells adquirint una sèrie de 30 lectures per segon. L'anàlisi de la quantitat de dades requerides és el següent pas important en el procés de selecció de la passarel·la.
A més, depenent de la quantitat de dades requerides, els fabricants poden optar per instal·lar diverses passarel·les, de manera que aquest és un altre factor clau a tenir en compte.
3.S'han de filtrar les dades recollides dels sensors?
Les dades dels sensors es poden recollir i després enviar directament a una unitat de processament analític al núvol. Tanmateix, en molts projectes d'IoT, no es requereixen totes les dades dels sensors, o és possible que la passarel·la hagi de realitzar algunes operacions de preprocessament de les dades obtingudes dels sensors abans que s'enviïn a la unitat de processament analític.
Com a resultat, és possible que un fabricant hagi de comprar una passarel·la per filtrar àmpliament les dades dels sensors i realitzar més d'una operació de preprocessament de les dades.
Una passarel·la que sigui capaç de realitzar aquestes operacions avançades de preprocessament i filtrat s'anomena passarel·la habilitat per a l'anàlisi de la vora.
4.On està instal·lada la passarel·la?
És possible que la passarel·la s'hagi d'instal·lar en una unitat de climatització o a gran altitud, de manera que ha de ser resistent i capaç de funcionar en condicions extremes.
Alguns models de passarel·la estan dissenyats per funcionar en condicions dures amb un rang de temperatura de -30 graus C a 70 graus C, un rang d'altitud de 15 m a 5000 m i permeten condicions de xoc i vibració elevades. Els propietaris de les plantes han d'assegurar-se que seleccionen la passarel·la adequada per al seu entorn operatiu.
5.Quines opcions de connectivitat, protocols i interfícies ofereix la passarel·la?
Moltes plataformes IoT utilitzen opcions de connectivitat de proximitat com ara Bluetooth i Ethernet, així com Wi-Fi i LAN sense fil per a necessitats de connectivitat d'abast més llarg. Cada cop hi ha més fabricants i propietaris de plantes que opten per utilitzar els seus telèfons intel·ligents per controlar de forma remota les operacions de la seva planta. El model de passarel·la IoT es presta a una gamma més àmplia d'opcions de connectivitat, com ara basades en GSM/GPRS i LTE-M.
No totes les passarel·les IoT són iguals en aquest sentit i, en general, com més barata sigui la passarel·la, menys opcions de connectivitat ofereix, fet que és un factor important a tenir en compte.
Les passarel·les han de suportar protocols estàndard com TCP/IP i HTTP, així com Modbus, MQTT i OPC UA. A més, múltiples interfícies sèrie, interfícies LAN i ports USB haurien de caracteritzar les passarel·les utilitzades en entorns industrials.
6.Quantes dades pot emmagatzemar una passarel·la?
Les passarel·les industrials desplegades a les fàbriques solen recopilar múltiples lectures de sensors per segon. Tanmateix, es poden produir situacions com ara errors de xarxa, de manera que la passarel·la ha d'emmagatzemar aquestes dades mentre es soluciona el problema de la xarxa.
La majoria dels models de passarel·les del mercat actuals tenen capacitats d'emmagatzematge, però les passarel·les instal·lades en entorns industrials típics han de poder emmagatzemar grans quantitats de dades i durant períodes de temps més llargs. Per tant, es recomana invertir en una passarel·la que permeti un emmagatzematge ampliat i ranures micro-SD addicionals perquè la passarel·la pugui emmagatzemar almenys 20 GB de dades.
7.La passarel·la té funcions i opcions de seguretat integrades?
La protecció de la passarel·la és fonamental per a les necessitats de seguretat de tota la plataforma IoT. Tot i que la majoria de passarel·les modernes tenen opcions de seguretat integrades, val la pena comprovar els estàndards de xifratge utilitzats per la passarel·la, si la passarel·la ofereix un procés d'autenticació i si la passarel·la pot detectar manipulacions.
8.La passarel·la està certificada?
Els models de passarel·les han de tenir la certificació FCC/CE/IC per al compliment de la norma requerida per a l'electrònica. També hi ha certificacions addicionals com Mobile PTCRB/GCF i certificacions de seguretat que val la pena esmentar.
9. És necessari integrar algun equip, maquinària i dispositius antics existents en una plataforma IoT?
Moltes fàbriques i fabricants solen tenir equips i maquinària més antics amb una llarga vida útil. Actualitzar aquests dispositius per connectar-se directament al núvol sovint no és econòmicament viable ni possible. En aquests casos, la passarel·la escollida hauria de donar suport als equips existents i poder connectar-se a dispositius heretats per garantir que totes les dades de la planta estiguin integrades.
10.El propietari o el fabricant de la planta requereix alguna opció de personalització addicional?
Els fabricants poden requerir opcions de personalització addicionals, com ara opcions d'estalvi d'energia i suport LTE. Per tant, és important estar al corrent de qualsevol personalització i configuració addicional i cercar models que puguin adaptar-se a aquestes personalitzacions.
Conclusió
Les passarel·les IoT tenen un impacte significatiu en el desplegament exitós de solucions IoT. Un gran percentatge de projectes IoT s'enfronten a problemes d'implementació i escalabilitat a causa d'una mala selecció de passarel·la.
Per tant, es recomana als fabricants i propietaris de plantes que avaluïn acuradament els criteris de selecció per ajudar-los a triar la passarel·la adequada que pugui gestionar, processar i transmetre les seves dades industrials en temps real per ajudar a prendre decisions crítiques.