工业IoT :坚固应用的连接性

杰娜-洛克 Jayna Locke,高级营销经理,Digi International
2022 年 6 月 10 日
说到物联网 (IoT) 工业 IIoT 是一个极为广泛的类别。对许多人来说,"工业 "一词会让人联想到庞大的工厂和重型机械。IoT 应用当然广泛部署在这些环境中。然而,工业级IoT 设备几乎随处可见,从购物亭到海上石油平台,以及介于两者之间的任何地方。
 
因此,在为您的特定应用选择蜂窝路由器时,了解区别于其他路由器的功能,以及哪些功能和性能是您的预期用途所必需的,会对您有所帮助。理想情况下,您希望确保获得所需的功能,而不需要为可能永远用不上的功能付费。
 
在本文中,我们将提供一些见解,帮助您了解 Digi 工业级蜂窝路由器的一些可用功能,从而为您的工业物联网应用确定合适的产品。我们将重点介绍 Digi IX10, Digi IX20Digi IX30.
 

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选择端口:以太网、串口、Wi-Fi 和 USB

在选择工业蜂窝路由器时,最基本的问题之一是如何将边缘设备和传感器连接到路由器。 Digi 工业蜂窝路由器 提供广泛的连接选项,包括以太网、串行、Wi-Fi、GPIO 和 USB。Digi 在 IX 产品系列中提供多种端口选项。 Digi IX10 通过一个 RJ-45 端口提供 RS-485 和 RS-232,而 Digi IX20 提供带 DB-9 端口的 RS-232。 Digi IX30 通过两个 RJ-45 以太网端口、一个 RS-232/422/485 标准串行端口、4 个可通过软件选择的数字输入/输出端口、4 个模拟端口和一个 USB 端口,提供了最大的灵活性。
 
串行连接在工业应用中很常见,Digi 在我们的工业路由器产品线中提供串行端口。可编程逻辑控制器 (PLC) 广泛应用于各种工业应用中,PLC 通常具有使用 RS-232 和/或 RS-485 协议的串行端口,具体取决于应用。RS-485 通常是 Modbus 通信协议要求的标准,通常用于工业应用。数字标牌通常使用 RS-232,而一些更经典的工业应用则使用 RS-485。
 
在工业环境中,Wi-Fi 是另一个不错的选择,尤其是当设备位于危险区域或难以接近的地方时。有了 Wi-Fi,现场技术人员就可以从远处轻松连接到路由器或边缘设备,而无需使用网线进行物理连接。在这种情况下,现场技术人员可以选择像 Digi IX20 这样具有专用 Wi-Fi 功能的设备。


客户还喜欢 Digi IX20 的两个以太网端口。额外的端口为您提供了更大的灵活性,无需网络交换机即可连接更多的边缘设备,这有助于减少可能的故障点。例如,在某些环境中,可以将两个仪表或两个可编程逻辑控制器(PLC)连接到一个路由器上,从而使边缘连接的价值立即翻倍。与此同时,Digi IX10 有一个以太网端口,可以增强安全性,而且还可以通过串行端口连接第二个设备。
 
Digi IX30 的独特之处在于集成了通用输入/输出(GPIO),可通过数字开关进行边缘控制,并通过模拟传感器进行数据采集。Digi IX30 支持双以太网端口和串行 RS-232 / 485 + Modbus,并通过了适用于危险环境的 1 类 2 分区认证,是工业领域的主力产品。路由器甚至还提供 USB 接口,允许使用拇指驱动器等关键外围设备(非常适合边缘计算应用中的快速设备配置和额外数据存储),以及 USB 转串行适配器,以增加连接接口。
 

物联网应用的带宽要求

最好选择性能与应用相匹配的设备。工业应用可能包括监测关键条件的传感器,如储油罐的容量或内部压力。在这种情况下,用户通常需要在出现任何问题时发出警报。这种相对静态的系统通常需要相对最小的带宽。

对于此类应用,配备 Cat 1 甚至 Cat M1 的路由器就足够了。但是,如果应用涉及更多数据的动态进程,那么 Digi IX30 型号上的 Cat 4 或 Cat 7 可能是您所需要的。因此,重要的是要同时考虑数据计划和路由器性能,以满足应用所需的带宽。
 

利用 Digi CORE 插件实现灵活性和面向未来的功能

Digi CORE 模块动画Digi IX10 和 Digi IX20 在配置和流量路由功能方面具有相似的功能,因此如果您熟悉其中一种型号,另一种型号也会非常熟悉。不过,从架构上看,这两款产品却大相径庭。Digi IX20 采用了 DigiCORE® 插入式调制解调器,使客户能够选择适合任何应用的蜂窝速度。如果性能需求发生变化,可以升级 Digi CORE 调制解调器,而无需更换整个路由器。
 
Digi CORE 插入式调制解调器可在发生重大技术变革时为您的解决方案提供面向未来的支持。例如,Digi 目前正在研究如何使我们现有的产品系列适应 5G。有了 Digi CORE,客户就可以选择升级调制解调器,以便在新技术全面部署时加以利用。
 

可靠性和安全性

所有 Digi 蜂窝路由器都具有先进的安全性和可靠性。虽然这些并非与众不同的功能 之间 我们将 Digi 设备的这些主要功能包括在内,以帮助您将 Digi 解决方案与业内其他产品进行比较。
 
Digi 蜂窝路由器专为提供可靠的长寿命服务而设计,采用多种方法确保正常运行时间,从而实现高可用性。 Digi SureLink® 提供 "始终在线 "的持续连接,并具有保持存活功能,有助于减少断开连接。所有 Digi 蜂窝产品都具有可编程的不活动计时器和主动链路完整性功能。Digi SureLink 还包括链路完整性监控功能,提供三种测试选项。此外,Digi 路由器中的双 SIM 卡有助于通过双 SIM 卡选项提供从一个运营商到另一个运营商的故障切换,从而在发生中断或中断时保持蜂窝连接。
 
为了实现同类最佳的安全性,Digi 蜂窝路由器集成了 Digi TrustFence® 安全框架。TrustFence 提供多层支持,包括安全启动、安全连接、身份验证、受保护的硬件端口以及持续监控和支持。通过集成的安全功能以及支持最佳实践的文档,TrustFence 简化了安全功能的集成,让用户高枕无忧。
 

DAL 操作系统、故障排除和命令行界面 (CLI)

虽然单端口和多端口路由器在业内相当普遍,但 Digi 的独特之处在于我们的安全操作系统 Digi Accelerated Linux (DAL)。DAL 适用于所有 Digi 产品线,可通过 Python、BASH 脚本和本地 C Linux 应用程序实现边缘计算。DAL 还增强了 Digi SureLink "保持连接 "功能,可保持持续的网络连接,确保所有 Digi 设备始终保持在线连接。
 
DAL 提供与 Digi TransPort 成熟型号相当的功能,因此迁移非常简单。由于我们的产品功能始终基于行业标准,因此与非 Digi 设备的连接既简单又无缝。例如,无论您是连接到 Allen Bradley 可编程逻辑控制器 (PLC) 以与 SCADA 系统集成,还是连接到 Honeywell 的 IIoT 监控装置,都有许多优化这些连接的选项。Digi 甚至还提供直通模式选项,允许将蜂窝 IP 地址传递给任何连接的客户端。
 
值得注意的是,Digi 的所有蜂窝路由器都可以通过一个入口点进行管理,该入口点包括 Digi 远程管理器是您的 Digi 设备网络的指挥中心。通过这个基于云的平台,您可以执行大规模固件更新,或简单地检查设备的性能和连接状态。通过Digi Remote Manager 和 DAL 操作系统,您可以通过命令行界面的终端控制台管理 Digi 和非 Digi 设备。安全始终是一个重要的考虑因素,与Digi Remote Manager 的连接始终通过加密隧道进行。
使用 Digi IX10 的互联物联网应用
 

带外管理和Digi Remote Manager

Digi Remote Manager 对于监控和管理我们生产的所有蜂窝路由器来说,IX10 和 IX20 是绝佳的选择。但您可能没有意识到,IX10 和 IX20 都能通过Digi Remote Manager 中的终端控制台提供带外工业管理。例如,如果您的工业设备连接到网络,而主连接出现故障,您仍然可以通过 Digi 路由器及其串行端口连接到设备,进行命令行访问。这意味着,即使在常规连接不可用的情况下,您也可以随时访问受管的边缘设备。

最重要的是,Digi Remote Manager 可让您通过仪表板中的命令行界面选项和安全 VPN 通道,对网络中的非 Digi 设备进行安全的带外访问。附图说明了这一宝贵功能。
带外管理图

按照工业规格设计和制造

以上只是选择蜂窝路由器时需要注意的一些特性和功能。您的选择将取决于您当前和未来的需求以及使用案例的具体情况。Digi 为工业应用提供的选择范围不断扩大。凭借坚固的工业外壳和组件,我们的工业解决方案经久耐用 严格测试 并对极端温度、湿度和振动等环境条件进行认证,以适应各种条件。
 
在今后的文章中,我们将讨论一些具体配置,并深入探讨技术要点,以帮助那些真正希望更好地了解 Digi 蜂窝路由器可实现的功能的客户。在此期间,请访问我们的网站,了解更多有关 Digi 蜂窝路由器解决方案的信息。 工业 IoT. 
 

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