Endüstriyel gateway, yönlendiricinin büyütülmüş bir versiyonu değildir. Protokol dönüşümünden, veri işlemesinden ve sistem entegrasyonundan sorumlu akıllı bir kenar cihazıdır.
Birçok kişi ilk kez endüstriyel bir geçit ile karşılaştığında şunu soruyor: Bu sadece internete bağlanabilen bir endüstriyel yönlendirici değil mi? Cevap, fonksiyonların örtüşmeleri, ancak konumlandırmanın tamamen farklı olduğudur.
I. Endüstriyel Bir Geçidin Tanımı
Endüstriyel bir geçit, farklı iletişim protokolleri, farklı ağ türlerini ve farklı veri formatlarını bağlamak için tasarlanmış bir cihazdır. Saha cihazları ile üst katman platformları arasında yer alır. Temel sorumlulukları üç unsurdan oluşmaktadır.
İlk olarak, protokol dönüşümü. Saha cihazları tarafından kullanılan çeşitli endüstriyel protokolleri, platformun tanıyabileceği birleşik bir formata dönüştürür.
İkincisi, veri ön işleme. Verileri yerel olarak filtreler, toplar ve hesaplar, buluta yalnızca değerli bilgiler gönderir.
Üçüncüsü, sistem entegrasyonu. PLC'ler, sensörler, sayaçlar ve kontrolörler gibi farklı kaynaklardan gelen verileri birleşik bir sisteme entegre eder.
Bir geçit girişini bir çevirici ve veri yöneticisi olarak düşünebilirsiniz. Çevirmen, farklı dillerde konuşan cihazların birbirini anlamasını sağlar. Veri yöneticisi, verileri yüklemeden önce gürültüyü organize eder ve filtreler.
II. Endüstriyel Gateway ile Endüstriyel Router Arasındaki Fark
Birçok kişi endüstriyel gateway ile endüstriyel yönlendirici arasındaki farkı ayırt edemez. İşte en basit açıklama.
Endüstriyel bir yönlendiricinin temel görevi, ağ bağlantısını kurmaktır. Sinyal gücü, ağ hızı ve ağ kesildiğinde otomatik anahtarlama önem verir. Bu, sadece veri paketlerini A noktasından B noktasına ulaştıran bir kurye gibidir, paketlerin içinde ne olduğunu umursamadan.
Endüstriyel bir geçidin temel görevi, veriyi kendisinin kendisi işlemektir. Protokolün anlaşılıp anlaşılamayacağına, veri formatının dönüştürülebilip dönüştürülemeyeceğine ve yüklemeden önce yerel işlemeye ihtiyaç olup olmadığına önem verir. Bir çevirmen ve editör gibidir; sadece farklı dilleri anlamakla kalmaz, aynı zamanda içeriği göndermeden önce düzenler.
Gerçek projelerde, bu iki tür cihaz genellikle birlikte çalışır. Gateway verileri toplar ve organize eder, yönlendirici ise organize edilmiş verileri buluta gönderir. Bazı üst düzey cihazlar her iki işlevi de entegre eder ve hem gateway hem de yönlendirici olarak görev yapar.
III. Endüstriyel Bir Geçidin Temel Yetenekleri
Endüstriyel geçit, endüstriyel IoT'nin temel cihazı haline geldi çünkü sıradan yönlendiricilerin sahip olmadığı birçok yeteneğe sahip.
İlk olarak, çoklu protokol desteği. Saha cihazları çok çeşitli iletişim protokolleri kullanır. PLC'ler genellikle Siemens, Mitsubishi, Omron, Rockwell ve diğerlerinin özel protokollerini kullanır. Elektrik sayaçları genellikle DL/T645 veya Modbus kullanır. Sensörler genellikle Modbus RTU veya CAN veri yolu kullanır. Endüstriyel geçitler, bu protokoller için yerleşik ayrıştırma yeteneklerine sahiptir; bu da birden fazla cihaz türünü aynı anda bağlamalarını ve farklı protokollerden verileri birleşik bir formatta çıkarmasını sağlar.
İkincisi, kenar bilişim yeteneği. Tüm ham verilerin işlenilmesini sağlamak için buluta gönderilmesi gibi geleneksel yaklaşımın iki sorunu vardır. Bunlardan biri veri hacmi. Ağ bant genişliği ve bulut depolama maliyetleri yükselir. Diğeri ise tepki hızı. Verilerin buluta gidiş-dönüş yoluyla gidiş-dönüş yolu zaman alır ve gerçek zamanlı kontrol gereksinimlerini karşılayamaz. Endüstriyel geçit geçitleri verileri yerel olarak filtreleyebilir, toplayabilir ve hesaplayabilir. Örneğin, saniyede bir kez toplanan sıcaklık verilerini yüklemeden önce dakikalık ortalamaya toplayabilirler. Ayrıca, bir sıcaklık eşiğinin aşılıp aşılmadığını yerel olarak belirleyebilir ve bulut komutunu beklemeden hemen alarm tetikleyebilirler.
Üçüncüsü, protokol dönüşümü ve veri eşleme. Farklı cihazlar aynı fiziksel büyüklüğü tamamen farklı şekillerde ifade edebilir. Bir cihaz sıcaklık için Celsius kullanırken, diğeri Fahrenheit kullanabilir. Bir cihaz durum kodları için onaltılık kullanırken, diğeri dizileri kullanabilir. Endüstriyel gateway, bu farklılıkları korumaktan ve birleşik verileri üst katman platformuna göndermekten sorumludur.
Dördüncüsü, çevrimdışı önbellekleme ve otomatik yeniden iletim. Endüstriyel yönlendiriciler gibi, endüstriyel geçitler de yerel veri önbelleklemesini destekler. Ağ kesintiye uğradığında, gateway verileri yerel depolamada saklar ve ağ geri getirildiğinde otomatik olarak yeniden iletir. Bu, dengesiz ağların olduğu uzak bölgeler veya senaryolar için çok önemlidir.
IV. Endüstriyel Geçit Nerede Kullanılır
Endüstriyel geçitler, aşağıdaki ana kategoriler dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılır.
İlk kategori fabrika otomasyonu ve akıllı üretimdir. Üretim hatlarında farklı üreticilerden farklı protokoller kullanan PLC, robotlar, görüş sistemleri ve barkod tarayıcıları bulunur. Endüstriyel geçit bu cihazları birbirine bağlayır ve birleşik verileri MES sistemine veya bulut platformuna yükler; böylece üretim sürecinin şeffaflığı ve izlenebilirliği sağlanır.
İkinci kategori ise enerji yönetimi ve akıllı şebekelerdir. Trafo merkezleri, dağıtım odaları, fotovoltaik enerji santralleri ve rüzgar çiftliklerinde çok sayıda güç ölçer ve koruma cihazı bulunmaktadır. Endüstriyel gateway, voltaj, akım, güç ve enerji verilerini toplar, yerel olarak işler ve yük tahmini, hat kayıp analizi ve arıza konumlandırmasını desteklemek için enerji yönetim platformuna yükler.
Üçüncü kategori ise bina otomasyonu ve akıllı parklardır. Bir binadaki ısıtma, havalandırma, klima, aydınlatma, asansörler, erişim kontrolü ve yangın koruma sistemleri genellikle birbirinden bağımsızdır. Endüstriyel gateway, bunları bir arada entegre ederek merkezi izleme ve koordineli kontrol sağlar.
Dördüncü kategori uzaktan ekipman izlemedir. Farklı konumlara dağıtılmış hava kompresörleri, kazanlar, jeneratörler ve pompalar endüstriyel gatewayler aracılığıyla buluta bağlanır. Bakım personeli ekipman durumunu uzaktan izleyebilir, alarm alabilir ve hatta parametreleri uzaktan değiştirebilir.
Beşinci kategori ise bağlantılı araçlar ve akıllı ulaşımdır. Trafik sinyali kontrolörleri, yol kenarı birimleri ve araç ekipmanları arasında protokol dönüşümü ve veri birleştirme için endüstriyel geçitler gereklidir.
V. Sonuç
Endüstriyel bir gateway, yönlendiricinin yükseltilmiş bir versiyonu değildir. Veri entegrasyon sorunlarını çözmek için tasarlanmış bir cihazdır. Temel değeri, farklı markalara, farklı protokollere ve farklı yaşlara sahip cihazların birbirleriyle iletişim kurmasını sağlamak, verileri buluta yüklemeden önce yerel olarak işlemesi ve tüm endüstriyel IoT sistemini daha esnek ve ölçeklenebilir hale getirmesidir. Projeniz birden fazla cihaz, birden fazla protokol içeriyorsa veya yerel veri işleme yeteneği gerektiriyorsa, endüstriyel gateway vazgeçilmez bir temel cihazdır.
