Escolher o gateway de IoT certo pode ser uma tarefa confusa e assustadora para proprietários de plantas e fabricantes. O gateway certo permitirá que os fabricantes aproveitem o potencial da IoT e de outras aplicações da Indústria 4.0 em seus processos.
Por isso, este artigo analisa as dez principais etapas envolvidas na escolha do gateway certo para suas necessidades industriais.
10 considerações importantes para escolher um gateway de IoT industrial
1. Qual é o objetivo do gateway?
A primeira fase de uma implementação de gateway de IoT envolve avaliar os principais objetivos e recursos necessários para o gateway. Este deve ser o guia principal para o processo de seleção.
Vamos considerar dois exemplos para ilustrar esse conceito.
O proprietário de uma fábrica pode querer programar manutenção preventiva em máquinas no chão de fábrica para evitar quebras de máquinas e reparos caros. Para fazer isso, sensores devem ser instalados na máquina para medir o desempenho geral. O gateway escolhido neste caso deve ser capaz de coletar esses dados com segurança e ter alertas integrados para notificar o proprietário da planta se uma máquina estiver superaquecendo ou prestes a ficar offline.
O gateway então transmitirá os dados de desempenho para uma unidade de processamento analítico na nuvem. A unidade de processamento analítico avaliará tendências de desempenho ao longo do tempo em todas as máquinas e poderá ver quais máquinas estão enfrentando problemas de desempenho. Como resultado, o proprietário da planta pode programar manutenção preventiva em máquinas que estão enfrentando problemas de desempenho quando necessário.
Em outro cenário, um fazendeiro pode querer aumentar a produção de suas colheitas e automatizar a irrigação em sua fazenda. Neste caso, o fazendeiro deve instalar vários sensores em sua fazenda para medir fatores ambientais, como umidade do solo, luz, temperatura e umidade. O modelo de gateway selecionado deve ser capaz de coletar dados dos sensores, filtrar os dados e enviar apenas os dados necessários para o sistema de irrigação para automação. Além disso, o gateway deve transmitir todos os dados para uma unidade de processamento analítico na nuvem. A unidade de processamento analítico avaliará as tendências e o fazendeiro poderá ver quais fatores estão afetando a produção de suas colheitas e determinar os remédios necessários.
Como fica claro no exemplo acima, o gateway ideal variará dependendo do objetivo final e da funcionalidade desejada.
2.Quantos dados o gateway precisa coletar dos sensores?
Alguns cenários podem envolver a implantação de centenas de sensores, enquanto em outros casos pode haver mais de 10.000 sensores em um único local, cada um adquirindo uma série de 30 leituras por segundo. Analisar a quantidade de dados necessária é o próximo passo importante no processo de seleção do gateway.
Além disso, dependendo da quantidade de dados necessária, os fabricantes podem optar por instalar vários gateways, então esse é outro fator importante a ser considerado.
3. Os dados coletados pelos sensores precisam ser filtrados?
Dados de sensores podem ser coletados e então enviados diretamente para uma unidade de processamento analítico na nuvem. No entanto, em muitos projetos de IoT, nem todos os dados de sensores são necessários, ou o gateway pode ter que executar algumas operações de pré-processamento nos dados obtidos de sensores antes de serem enviados para a unidade de processamento analítico.
Como resultado, um fabricante pode precisar adquirir um gateway para filtrar extensivamente os dados dos sensores e executar mais de uma operação de pré-processamento nos dados.
Um gateway capaz de executar essas operações avançadas de pré-processamento e filtragem é chamado de gateway habilitado para análise de ponta.
4.Onde o gateway está instalado?
O gateway pode precisar ser instalado em uma unidade HVAC ou em grandes altitudes, por isso precisa ser robusto e capaz de operar em condições extremas.
Alguns modelos de gateway são projetados para operar em condições adversas com uma faixa de temperatura de -30 graus C a 70 graus C, uma faixa de altitude de 15 m a 5000 m e permitem condições de alto choque e vibração. Os proprietários de usinas precisam ter certeza de que selecionaram o gateway certo para seu ambiente operacional.
5. Quais opções de conectividade, protocolos e interfaces o gateway oferece?
Muitas plataformas de IoT utilizam opções de conectividade de proximidade, como Bluetooth e Ethernet, bem como Wi-Fi e LAN sem fio para necessidades de conectividade de longo alcance. Mais e mais fabricantes e proprietários de plantas estão escolhendo usar seus smartphones para monitorar remotamente as operações de suas plantas. O modelo de gateway de IoT se presta a uma gama mais ampla de opções de conectividade, como GSM/GPRS e LTE-M.
Nem todos os gateways de IoT são iguais nesse aspecto e, em geral, quanto mais barato o gateway, menos opções de conectividade ele oferece, o que é um fator importante a ser considerado.
Gateways devem suportar protocolos padrões como TCP/IP e HTTP, bem como Modbus, MQTT e OPC UA. Além disso, múltiplas interfaces seriais, interfaces LAN e portas USB devem caracterizar gateways usados em ambientes industriais.
6.Quantos dados um gateway pode armazenar?
Gateways industriais implantados em fábricas normalmente coletam várias leituras de sensores por segundo. No entanto, situações como falhas de rede podem ocorrer, então o gateway precisa armazenar esses dados enquanto o problema de rede é corrigido.
A maioria dos modelos de gateway no mercado hoje tem capacidades de armazenamento, mas gateways instalados em ambientes industriais típicos precisam ser capazes de armazenar grandes quantidades de dados e por períodos mais longos. Portanto, é recomendado investir em um gateway que permita armazenamento expandido e slots micro-SD adicionais para que o gateway possa armazenar pelo menos 20 GB de dados.
7. O gateway possui recursos e opções de segurança integrados?
Proteger o gateway é essencial para as necessidades de segurança de toda a plataforma IoT. Embora a maioria dos gateways modernos tenha opções de segurança integradas, ainda vale a pena verificar os padrões de criptografia usados pelo gateway, se o gateway oferece um processo de autenticação e se o gateway pode detectar adulteração.
8. O gateway é certificado?
Os modelos de gateway devem ser certificados pela FCC/CE/IC para a conformidade padrão exigida para eletrônicos. Há também certificações adicionais, como Mobile PTCRB/GCF e certificações de segurança que valem a pena mencionar.
9. Há necessidade de integrar algum equipamento, maquinário e dispositivo legado existente em uma plataforma de IoT?
Muitas fábricas e fabricantes geralmente têm equipamentos e máquinas mais antigos com uma vida útil longa. Atualizar esses dispositivos para se conectar diretamente à nuvem geralmente não é economicamente viável ou possível. Nesses casos, o gateway escolhido deve suportar equipamentos existentes e ser capaz de se conectar a dispositivos legados para garantir que todos os dados da planta sejam integrados.
10. O proprietário ou fabricante da planta exige alguma opção de personalização adicional?
Os fabricantes podem exigir opções de personalização adicionais, como opções de economia de energia e suporte LTE. Portanto, é importante estar ciente de quaisquer personalizações e configurações adicionais e procurar modelos que possam acomodar essas personalizações.
Conclusão
Gateways de IoT têm um impacto significativo na implantação bem-sucedida de soluções de IoT. Uma grande porcentagem de projetos de IoT enfrenta problemas de implementação e escalabilidade devido à seleção ruim de gateway.
Portanto, os fabricantes e proprietários de plantas são aconselhados a avaliar cuidadosamente os critérios de seleção para ajudá-los a escolher o gateway certo que pode manipular, processar e transmitir seus dados industriais em tempo real para ajudar a tomar decisões críticas.