نحوه انتخاب دروازه اینترنت اشیا

انتخاب دروازه اینترنت اشیا مناسب می تواند برای صاحبان کارخانه و تولیدکنندگان یک کار گیج کننده و دلهره آور باشد. دروازه مناسب سازندگان را قادر می سازد تا از پتانسیل IoT و سایر برنامه های کاربردی صنعت 4.{1}} در فرآیندهای خود استفاده کنند.

به این ترتیب، این مقاله به بررسی ده مرحله کلیدی در انتخاب دروازه مناسب برای نیازهای صنعتی شما می پردازد.

10 ملاحظات کلیدی برای انتخاب یک دروازه صنعتی اینترنت اشیاء

1. هدف دروازه چیست؟

مرحله اول اجرای دروازه اینترنت اشیا شامل ارزیابی اهداف و ویژگی های کلیدی مورد نیاز برای دروازه است. این باید راهنمای اولیه برای فرآیند انتخاب باشد.

بیایید دو مثال برای نشان دادن این مفهوم در نظر بگیریم.

یک کارخانه دار ممکن است بخواهد برای جلوگیری از خرابی ماشین آلات و تعمیرات پرهزینه، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را برای ماشین های موجود در کف کارخانه برنامه ریزی کند. برای انجام این کار، سنسورهایی باید روی دستگاه نصب شوند تا عملکرد کلی را اندازه گیری کنند. دروازه ای که در این مورد انتخاب می شود باید بتواند این داده ها را به صورت ایمن جمع آوری کند و هشدارهای داخلی داشته باشد تا در صورت داغ شدن بیش از حد دستگاه یا آفلاین شدن دستگاه، به صاحب کارخانه اطلاع دهد.

سپس دروازه داده های عملکرد را به یک واحد پردازش تحلیلی در فضای ابری منتقل می کند. واحد پردازش تجزیه و تحلیل روند عملکرد را در طول زمان در همه ماشین‌ها ارزیابی می‌کند و می‌تواند ببیند کدام ماشین‌ها مشکلات عملکردی را تجربه می‌کنند. در نتیجه، مالک کارخانه می‌تواند در صورت نیاز، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را برای ماشین‌هایی که مشکلات عملکردی را تجربه می‌کنند، برنامه‌ریزی کند.

در سناریویی دیگر، یک کشاورز ممکن است بخواهد بازده محصول خود را افزایش دهد و آبیاری را در مزرعه خود به طور خودکار انجام دهد. در این حالت کشاورز باید چندین حسگر در مزرعه خود نصب کند تا عوامل محیطی مانند رطوبت خاک، نور، دما و رطوبت را اندازه گیری کند. مدل دروازه انتخاب شده باید بتواند داده ها را از حسگرها جمع آوری کند، داده ها را فیلتر کرده و فقط داده های مورد نیاز را برای اتوماسیون به سیستم آبیاری ارسال کند. علاوه بر این، دروازه باید تمام داده ها را به یک واحد پردازش تحلیلی در فضای ابری منتقل کند. سپس واحد پردازش تجزیه و تحلیل روندها را ارزیابی می کند و کشاورز می تواند ببیند چه عواملی بر عملکرد محصول او تأثیر می گذارد و راه حل های لازم را تعیین می کند.

همانطور که از مثال بالا مشخص است، دروازه ایده آل بسته به هدف نهایی و عملکرد مورد نظر متفاوت خواهد بود.

2. گیت وی به چه مقدار داده باید از حسگرها جمع آوری کند؟

برخی از سناریوها ممکن است شامل استقرار صدها حسگر باشد، در حالی که در موارد دیگر ممکن است بیش از 10،000 حسگر در یک مکان وجود داشته باشد که هر کدام مجموعه‌ای از 30 خوانش در ثانیه را به دست می‌آورند. تجزیه و تحلیل مقدار داده های مورد نیاز مرحله مهم بعدی در فرآیند انتخاب دروازه است.

علاوه بر این، بسته به مقدار داده مورد نیاز، سازندگان ممکن است چندین دروازه نصب کنند، بنابراین این یکی دیگر از عوامل کلیدی است که باید در نظر گرفته شود.

3. آیا داده های جمع آوری شده از حسگرها باید فیلتر شوند؟

داده های حسگرها را می توان جمع آوری کرد و سپس مستقیماً به یک واحد پردازش تحلیلی در فضای ابری فرستاد. با این حال، در بسیاری از پروژه‌های اینترنت اشیا، همه داده‌های حسگرها مورد نیاز نیستند، یا ممکن است دروازه مجبور باشد قبل از ارسال به واحد پردازش تجزیه و تحلیل، برخی عملیات پیش‌پردازش را روی داده‌های به‌دست‌آمده از حسگرها انجام دهد.

در نتیجه، ممکن است یک سازنده نیاز به خرید دروازه ای برای فیلتر کردن گسترده داده ها از حسگرها و انجام بیش از یک عملیات پیش پردازش روی داده ها داشته باشد.

دروازه ای که قادر به انجام این عملیات پیش پردازش و فیلتر پیشرفته باشد، به عنوان دروازه ای با قابلیت تجزیه و تحلیل لبه شناخته می شود.

4. درگاه نصب شده است؟

درگاه ممکن است نیاز به نصب در یک واحد HVAC یا در ارتفاع بالا داشته باشد، بنابراین باید ناهموار باشد و بتواند در شرایط سخت کار کند.

برخی از مدل‌های دروازه به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در شرایط سخت با محدوده دمایی -30 درجه سانتی‌گراد تا 70 درجه سانتی‌گراد، دامنه ارتفاعی 15 متر تا 5000 متر کار کنند و شرایط شوک و ارتعاش بالا را فراهم کنند. صاحبان کارخانه باید مطمئن شوند که دروازه مناسب را برای محیط عملیاتی خود انتخاب می کنند.

5. گیت‌وی چه گزینه‌های اتصال، پروتکل‌ها و رابط‌هایی را ارائه می‌کند؟

بسیاری از پلتفرم‌های اینترنت اشیا از گزینه‌های اتصال مجاورتی مانند بلوتوث و اترنت و همچنین Wi-Fi و LAN بی‌سیم برای نیازهای ارتباط با برد بلندتر استفاده می‌کنند. تولیدکنندگان و صاحبان کارخانه های بیشتری تصمیم می گیرند از گوشی های هوشمند خود برای نظارت از راه دور بر عملکرد کارخانه خود استفاده کنند. مدل دروازه اینترنت اشیا خود را به طیف گسترده‌تری از گزینه‌های اتصال مانند GSM/GPRS و LTE-M می‌دهد.

همه دروازه‌های اینترنت اشیا از این نظر برابر نیستند و به طور کلی هرچه دروازه ارزان‌تر باشد، گزینه‌های اتصال کمتری را ارائه می‌دهد که فاکتور مهمی است که باید در نظر گرفت.

دروازه ها باید از پروتکل های استاندارد مانند TCP/IP و HTTP و همچنین Modbus، MQTT و OPC UA پشتیبانی کنند. علاوه بر این، چندین رابط سریال، رابط های LAN و پورت های USB باید دروازه های مورد استفاده در محیط های صنعتی را مشخص کنند.

6. یک دروازه چقدر داده می تواند ذخیره کند؟

دروازه‌های صنعتی مستقر در کارخانه‌ها معمولاً چندین حسگر را در هر ثانیه جمع‌آوری می‌کنند. با این حال، موقعیت‌هایی مانند خرابی شبکه ممکن است رخ دهد، بنابراین دروازه باید این داده‌ها را ذخیره کند تا زمانی که مشکل شبکه برطرف شود.

اکثر مدل‌های دروازه‌ای موجود در بازار امروزه دارای قابلیت‌های ذخیره‌سازی هستند، اما دروازه‌های نصب شده در محیط‌های صنعتی معمولی باید بتوانند حجم زیادی از داده‌ها و برای مدت زمان طولانی‌تری را ذخیره کنند. بنابراین، توصیه می‌شود روی دروازه‌ای سرمایه‌گذاری کنید که امکان فضای ذخیره‌سازی گسترده و اسلات‌های microSD اضافی را فراهم کند تا درگاه بتواند حداقل 20 گیگابایت داده را ذخیره کند.

7. آیا دروازه دارای ویژگی ها و گزینه های امنیتی داخلی است؟

حفاظت از دروازه برای نیازهای امنیتی کل پلتفرم اینترنت اشیا حیاتی است. در حالی که اکثر دروازه‌های مدرن دارای گزینه‌های امنیتی داخلی هستند، هنوز ارزش بررسی استانداردهای رمزگذاری مورد استفاده توسط دروازه را دارد، اینکه آیا دروازه یک فرآیند احراز هویت ارائه می‌کند یا خیر، و آیا دروازه می‌تواند دستکاری را تشخیص دهد.

8. آیا دروازه گواهینامه دارد؟

مدل های دروازه باید دارای گواهی FCC/CE/IC برای انطباق استاندارد مورد نیاز برای الکترونیک باشند. همچنین گواهینامه های اضافی مانند Mobile PTCRB/GCF و گواهینامه های ایمنی وجود دارد که قابل ذکر است.

9. آیا نیازی به ادغام تجهیزات، ماشین آلات و دستگاه های قدیمی در یک پلت فرم اینترنت اشیا وجود دارد؟

بسیاری از کارخانه ها و تولید کنندگان اغلب تجهیزات و ماشین آلات قدیمی با طول عمر طولانی دارند. به روز رسانی این دستگاه ها برای اتصال مستقیم به ابر اغلب از نظر اقتصادی امکان پذیر یا امکان پذیر نیست. در این موارد، دروازه انتخاب شده باید از تجهیزات موجود پشتیبانی کند و بتواند به دستگاه های قدیمی متصل شود تا اطمینان حاصل شود که تمام داده های کارخانه یکپارچه هستند.

10. آیا مالک یا سازنده کارخانه به گزینه های سفارشی سازی اضافی نیاز دارد؟

سازندگان ممکن است به گزینه های سفارشی سازی اضافی مانند گزینه های ذخیره انرژی و پشتیبانی LTE نیاز داشته باشند. بنابراین، آگاهی از هرگونه سفارشی سازی و پیکربندی اضافی و جستجوی مدل هایی که می توانند این سفارشی سازی ها را انجام دهند، مهم است.

نتیجه گیری

دروازه های اینترنت اشیا تأثیر قابل توجهی در استقرار موفقیت آمیز راه حل های اینترنت اشیا دارند. درصد زیادی از پروژه های اینترنت اشیا به دلیل انتخاب نامناسب دروازه با مشکلات پیاده سازی و مقیاس پذیری مواجه هستند.

بنابراین، به تولیدکنندگان و صاحبان کارخانه‌ها توصیه می‌شود معیارهای انتخاب را به دقت ارزیابی کنند تا به آنها در انتخاب دروازه‌ای مناسب کمک کنند که بتواند داده‌های صنعتی آنها را در زمان واقعی مدیریت، پردازش و جریان دهد تا به تصمیم‌گیری‌های حیاتی کمک کند.