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Industrielles IoT: Konnektivität für robuste Anwendungen

Wenn es um das Internet der Dinge (IoT) geht, ist die industriell Kategorie, oder IIoT, ist extrem weit gefasst. Viele Menschen verbinden mit dem Wort "Industrie" Bilder von weitläufigen Fabriken und schweren Maschinen. IoT-Anwendungen werden in diesen Umgebungen sicherlich weit verbreitet eingesetzt. Doch IoT-Geräte in Industriequalität sind praktisch überall zu finden, von Einkaufskiosken bis hin zu Ölplattformen auf See und überall dazwischen.
 
Wenn Sie also einen Mobilfunk Router für Ihre spezielle Anwendung auswählen, ist es hilfreich zu verstehen, welche Funktionen einen Router von einem anderen unterscheiden und welche Funktionen und Fähigkeiten für Ihre beabsichtigte Verwendung wesentlich sind. Im Idealfall möchten Sie sicher sein, dass Sie die benötigten Funktionen erhalten, ohne für Funktionen zu bezahlen, die Sie möglicherweise nie nutzen werden.
 
In diesem Artikel bieten wir Ihnen einige Einblicke, die Ihnen helfen, einige der verfügbaren Funktionen der Digi-Router in Industriequalität Mobilfunk zu verstehen, damit Sie das richtige Produkt für Ihre industrielle Internet-of-Things-Anwendung identifizieren können. Wir konzentrieren uns auf Digi IX10, Digi IX20 und Digi WR31.
 

Wählen Sie Ihren Anschluss: Ethernet, Seriell, Wi-Fi und USB

Eine der grundlegendsten Fragen bei der Auswahl eines industriellen Mobilfunk Routers umgibt die Verbindung zu Edge-Geräten und Sensoren mit dem Router. Die industriellen Mobilfunk Router von Digi bieten eine breite Palette von Anschlussmöglichkeiten, darunter Ethernet, seriell, Wi-Fi, GPIO und USB. Digi bietet zwei Arten von seriellen Ports in unseren Routern an. Digi IX10 bietet sowohl RS-485 als auch RS-232 über einen RJ-45-Port, während Digi IX20 RS-232 mit einem DB-9-Port bietet.
 
Serielle Konnektivität ist in industriellen Anwendungen weit verbreitet, und Digi bietet serielle Ports in seiner Produktlinie von Industrieroutern. Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) werden in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt. SPS verfügen häufig über serielle Schnittstellen, die je nach Anwendung RS-232- und/oder RS-485-Protokolle verwenden. RS-485 ist typischerweise der Standard, der für das Modbus-Kommunikationsprotokoll erforderlich ist, und wird häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt. Digital Signage verwendet häufig RS-232, während einige der klassischeren industriellen Anwendungen RS-485 nutzen.
 
Wi-Fi ist eine weitere großartige Option in einer industriellen Umgebung, insbesondere wenn sich ein Gerät in einer Gefahrenzone oder an einem schwer zugänglichen Ort befindet. Mit Wi-Fi kann ein Außendiensttechniker einfach eine Verbindung zum Router oder Edge-Gerät aus der Ferne herstellen, ohne dass er sich mit einem Netzwerkkabel daran anschließen muss. Unter diesen Bedingungen können Außendiensttechniker von der Auswahl eines Geräts mit dediziertem Wi-Fi, wie Digi IX20, profitieren.


Kunden schätzen das Digi IX20 auch wegen seiner zwei Ethernet-Ports. Zusätzliche Ports geben Ihnen eine größere Flexibilität, um mehr Edge-Geräte anzuschließen, ohne einen Netzwerk-Switch zu benötigen, und dies hilft, mögliche Fehlerpunkte zu reduzieren. In manchen Umgebungen ist es zum Beispiel möglich, zwei Messgeräte oder zwei speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) an einen einzigen Router anzuschließen, wodurch sich der Wert der Edge-Verbindung sofort verdoppelt. In der Zwischenzeit hat der Digi IX10 einen einzelnen Ethernet-Port, der als Sicherheitsverbesserung dienen kann, und Sie können immer noch ein zweites Gerät über seinen seriellen Port anschließen.
 
Der Digi WR31 ist einzigartig mit seiner Integration von Allzweck-Eingängen / Ausgängen (GPIO) für die Flankensteuerung mit digitalen Schaltern und die Datenerfassung durch analoge Sensoren. Kombiniert mit zwei Ethernet-Ports und serieller RS-232 / 485 + Modbus-Unterstützung sowie der Class 1 Division 2-Zertifizierung für gefährliche Umgebungen ist der WR31 ein industrielles Arbeitstier. Der Router bietet sogar eine USB-Schnittstelle, die den Einsatz wichtiger Peripheriegeräte wie Thumb Drives ermöglicht - ideal für die schnelle Gerätebereitstellung und zusätzliche Datenspeicherung in Edge-Computing-Anwendungen - sowie USB-zu-seriell-Adapter für zusätzliche Konnektivitätsschnittstellen.
 

Bandbreitenanforderungen in IIoT-Anwendungen

Es ist immer am besten, ein Gerät zu wählen, dessen Leistung angemessen auf Ihre Anwendung abgestimmt ist. Industrielle Anwendungen können Sensoren umfassen, die kritische Bedingungen überwachen, wie die Kapazität oder den Innendruck eines Kraftstofftanks. In diesen Fällen benötigen die Anwender oft einen Alarm, wenn etwas schief läuft. Solche relativ statischen Systeme benötigen oft eine relativ geringe Bandbreite.

Ein Router mit Cat 1 oder sogar Cat M1 kann für diese Art von Anwendung ausreichend sein. Wenn die Anwendung jedoch dynamischere Prozesse mit zusätzlichen Daten beinhaltet, kann Cat 4 oder Cat 6, wie es bei den Digi WR31-Modellen verfügbar ist, erforderlich sein. Es ist also wichtig, sowohl den Datentarif als auch die Leistung des Routers für die Bandbreite zu berücksichtigen, die Ihre Anwendung benötigt.
 

Flexibilität und Zukunftssicherheit mit Digi CORE Plugin

Animation des Digi CORE-ModulsDigi IX10 und Digi IX20 besitzen eine ähnliche Funktionalität in Bezug auf ihre Konfigurations- und Traffic-Routing-Fähigkeiten, so dass, wenn Sie mit einem Modell vertraut sind, das andere sehr vertraut erscheinen wird. Architektonisch sind die Produkte jedoch recht unterschiedlich. Das Digi IX20 beinhaltet die Digi CORE® Plug-in-Modem, das es dem Kunden ermöglicht, die passende Mobilfunk Geschwindigkeit für jede Anwendung auszuwählen. Wenn sich die Leistungsanforderungen ändern, kann das Digi CORE-Modem aufgerüstet werden, ohne dass der gesamte Router ausgetauscht werden muss.
 
Das Digi CORE Plug-in-Modem bietet Zukunftssicherheit für Ihre Lösung im Falle eines größeren Technologiewechsels. Beispielsweise prüft Digi derzeit Möglichkeiten zur Anpassung unserer bestehenden Produktfamilien an 5G. Mit Digi CORE werden Kunden die Möglichkeit haben, das Modem aufzurüsten, um die Vorteile der neuen Technologie zu nutzen, wenn diese vollständig eingeführt ist.
 

Verlässlichkeit und Sicherheit

Fortschrittliche Sicherheit und Zuverlässigkeit sind in alle Digi Mobilfunk Router eingebaut. Während dies keine differenzierenden Merkmale sind zwischen Digi-Geräte enthalten diese Hauptmerkmale, damit Sie Digi-Lösungen mit anderen Angeboten in der Branche vergleichen können.
 
Die Router von Digi Mobilfunk sind für einen zuverlässigen, langlebigen Betrieb ausgelegt und verwenden mehrere Methoden, um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten. Digi SureLink® bietet "always-on" persistente Verbindungen mit einer Keep-Alive-Funktion, die dazu beiträgt, Verbindungsabbrüche zu minimieren. Ein programmierbarer Inaktivitäts-Timer und eine proaktive Link-Integritätsfunktion sind bei allen Digi Mobilfunk Produkten verfügbar. Digi SureLink beinhaltet auch die Überwachung der Verbindungsintegrität mit drei Testoptionen. Darüber hinaus ermöglichen Dual-SIMs in Digi-Routern über Dual-SIM-Optionen ein Failover von einem Netzbetreiber zu einem anderen, um die Mobilfunk Konnektivität im Falle eines Ausfalls oder einer Unterbrechung aufrechtzuerhalten.
 
Für erstklassige Sicherheit integrieren die Digi Mobilfunk Router die Digi TrustFence® Sicherheits-Framework. TrustFence bietet Unterstützung auf mehreren Ebenen, einschließlich sicherem Boot, sicheren Verbindungen, Authentifizierung, geschützten Hardware-Ports und laufender Überwachung und Unterstützung. Mit integrierter Sicherheit sowie einer Dokumentation zur Unterstützung von Best Practices vereinfacht TrustFence die Integration von Sicherheit und sorgt für Ruhe.
 

DAL, Fehlersuche und die Befehlszeilenschnittstelle (CLI)

Während Single-Port- und Multi-Port-Router in der Branche ziemlich verbreitet sind, ist das Besondere an Digi unser sicheres Betriebssystem, Digi Accelerated Linux (DAL). DAL ist in der gesamten Digi-Produktlinie verfügbar und ermöglicht Edge Computing mit Python, BASH-Scripting und nativen C-Linux-Anwendungen. DAL ist außerdem mit der Digi SureLink "keep-alive"-Funktionalität ausgestattet, die dauerhafte Netzwerkverbindungen aufrechterhält, um die ständige Konnektivität für alle Digi-Geräte zu gewährleisten
 
DAL bietet vergleichbare Fähigkeiten wie die etablierten Digi TransPort-Modelle, z. B. Digi WR11 oder Digi WR21Daher sind Migrationen sehr einfach. Die Verbindung mit Nicht-Digi-Geräten ist einfach und nahtlos, da unsere Produktfunktionen immer auf Industriestandards basieren. Ob Sie beispielsweise eine Verbindung zu einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) von Allen Bradley für die Integration in ein SCADA-System oder zu einer IIoT-Überwachungseinheit von Honeywell herstellen, es gibt viele Optionen zur Optimierung dieser Verbindungen. Digi bietet sogar eine Pass-Through-Modus-Option, mit der die IP-Adresse Mobilfunk an jeden angeschlossenen Client weitergegeben werden kann.
 
Es ist wichtig zu erwähnen, dass alle Router von Digi Mobilfunk über einen einzigen Zugangspunkt verwaltet werden können Digi Remote Manager®, die Kommandozentrale für Ihr Digi-Gerätenetzwerk. Diese Cloud-basierte Plattform ermöglicht es Ihnen, Massen-Firmware-Updates durchzuführen oder einfach die Leistung und den Verbindungsstatus Ihrer Geräte zu überprüfen. Mit Digi Remote Manager und dem DAL-Betriebssystem haben Sie die Möglichkeit, Ihre Digi- und Nicht-Digi-Geräte über die Terminal-Konsole per Kommandozeilen-Schnittstelle zu verwalten. Sicherheit ist immer ein wichtiger Aspekt, und Verbindungen zu Digi Remote Manager werden immer über einen verschlüsselten Tunnel hergestellt.
Vernetzte IIoT-Anwendung mit Digi IX10
 

Out-of-Band-Management und Digi Remote Manager

Digi Remote Manager ist fantastisch für die Überwachung und Verwaltung aller Mobilfunk Router, die wir herstellen. Aber Sie wissen vielleicht nicht, dass sowohl der IX10 als auch der IX20 in der Lage sind, industrielles Out-of-Band-Management über die Terminal-Konsole in Digi Remote Manager zu liefern. Wenn Ihr industrielles Gerät zum Beispiel mit einem Netzwerk verbunden ist und die Hauptverbindung ausfällt, können Sie immer noch eine Verbindung zum Gerät herstellen, um über den Digi-Router und seinen seriellen Port auf die Kommandozeile zuzugreifen. Das bedeutet, dass Sie immer auf Ihre verwalteten Edge-Geräte zugreifen können, auch wenn deren reguläre Verbindung nicht verfügbar ist.

Am wichtigsten ist, dass Digi Remote Manager Ihnen einen sicheren Out-of-Band-Zugriff auf Nicht-Digi-Geräte in Ihrem Netzwerk ermöglicht, und zwar über die Befehlszeilenschnittstellenoption im Dashboard und einen sicheren VPN-Tunnel. Das nebenstehende Diagramm veranschaulicht diese wertvolle Funktion.
Diagramm zur Out-of-Band-Verwaltung

Entwickelt und gebaut nach industriellen Spezifikationen

Dies sind nur einige der Funktionen und Möglichkeiten, auf die Sie bei der Auswahl von Mobilfunk Routern achten sollten. Ihre Wahl wird von Ihren aktuellen und zukünftigen Anforderungen und den Besonderheiten Ihrer Anwendungsfälle abhängen. Digi's breite Palette an Optionen für industrielle Anwendungen wächst weiter. Mit gehärteten Industriegehäusen und Komponenten sind unsere Industrielösungen langlebig rigorose Tests und Zertifizierung für Umgebungsbedingungen wie extreme Temperaturen, Feuchtigkeit und Vibration, um eine Reihe von Bedingungen zu erfüllen.
 
In zukünftigen Artikeln werden wir einige spezifische Konfigurationen ansprechen und auf die technischen Punkte für Kunden eingehen, die wirklich ein besseres Verständnis dafür gewinnen wollen, was mit Digi Mobilfunk Routern erreicht werden kann. Besuchen Sie in der Zwischenzeit unsere Website, um mehr über Digi-Lösungen für die industriell IoT. 
 
Brauchen Sie Hilfe? Ein Digi-Experte oder ein Mitglied von Digi Professional Services kann Ihrem Team dabei helfen, die richtige Lösung für Ihre Anwendungsanforderungen zu finden. Er kann Ihnen sogar dabei helfen, alle benötigten Komponenten zu identifizieren und Ihren Einsatz zu planen. Kontakt für jegliche Unterstützung, die Sie auf dem Weg dorthin benötigen.
Sehen Sie unser Video über industrielle Router
Werfen Sie einen Blick hinter die Kulissen von Digi und erfahren Sie, wie wir unsere robuste Hardware testen

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