ردیاب

در دنیای امروزی صنعت، اتصال تجهیزات مختلف به یک شبکه مشترک و مدیریت داده‌های تولیدی به منظور بهینه‌سازی عملکرد و کاهش هزینه‌ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. روتر هوشمند یکی از فناوری‌های پیشرفته‌ای است که به کارخانه‌ها و واحدهای صنعتی کمک می‌کند تا تجهیزات مختلف خود را به یکدیگر و به شبکه‌های داده متصل کنند. در این مقاله از تلتونیکا به بررسی چگونگی کاربرد گیت وی در اتصال تجهیزات صنعتی و مزایای آن پرداخته خواهد شد.

روتر هوشمند چیست؟
در دنیای امروزی صنعت، گیت وی صنعتی (Industrial IoT Gateway) به عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی در حوزه اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) مطرح شده است. این دستگاه یا نرم‌افزار با قابلیت‌های خاصی طراحی شده است تا کارخانه‌ها و واحدهای صنعتی را در ارتباط با تجهیزات مختلف و متنوع خود، به شبکه‌های داده و اینترنت اشیاء متصل کند. در این بخش، به مفهوم و عملکرد گیت وی پرداخته خواهد شد.

مفهوم روتر
روتر صنعتی عبارت است از یک دستگاه فیزیکی یا نرم‌افزاری که در محیط‌های صنعتی به کار می‌رود تا به تجهیزات مختلف، از جمله سنسورها، دستگاه‌های کنترلی، ماشین‌آلات صنعتی و دیگر دستگاه‌های اتوماسیون صنعتی اتصال دهد. این گیت وی به واحدهای تولیدی این امکان را می‌دهد تا داده‌های تولیدی را از تجهیزات جمع‌آوری کرده و آن‌ها را به صورت زمان واقعی به شبکه داده منتقل کنند. در واقع جایی که لازم است دو شبکه غیر مشابه و غیر همسان به یکدیگر متصل باشند از گیت وی استفاده می‌شود. گیت وی باعث می‌شود داده‌ها به فسمت جلویی و عقبی دو سبکه کنار هم ارسال شوند. ویژگی خوب گیت وی تنوع در مدل های آن است. گیت وی های صنعتی به انواع زیر تقسیم می شوند:

گیت وی آنالوگ: به دو دسته دروازه های fxs و دروازه های fox تقسیم می‌شود.
گیت وی دیجیتال: نسبت به نوع آنالوگ دارای دروازه‌ها و پورت‌های بیشتری است و برای کسب و کارهای بزرگ و صنعتی مناسب است.
عملکرد گیت وی صنعتی
عملکرد گیت وی به شکل زیر است:

اتصال به تجهیزات: گیت وی توانایی اتصال به تجهیزات مختلف را دارد، بدون اهمیت از نوع و تکنولوژی مورد استفاده در آن‌ها. این اتصال معمولاً از طریق پروتکل‌های ارتباطی متناسب با هر تجهیزات صورت می‌گیرد.
جمع‌آوری داده: گیت وی به عنوان یک واسط میانی بین تجهیزات صنعتی و سیستم‌های مرکزی عمل می‌کند و داده‌های تولیدی را از تجهیزات جمع‌آوری می‌کند. این داده‌ها می‌توانند اطلاعاتی مانند دما، فشار، سرعت، وضعیت تجهیزات، و دیگر پارامترهای مرتبط با فرآیندهای صنعتی باشند.
انتقال داده به سرورها یا سیستم‌های مرکزی: پس از جمع‌آوری داده‌ها، گیت وی صنعتی این اطلاعات را به سرورهای مرکزی یا سیستم‌های دیگری که برای تحلیل و پردازش داده‌ها طراحی شده‌اند، منتقل می‌کند. این انتقال می‌تواند از طریق اینترنت یا شبکه‌های داخلی انجام شود.
پردازش داده: در مرحله پردازش، داده‌ها تحت تحلیل قرار می‌گیرند تا اطلاعات مفیدی برای مدیریت و بهینه‌سازی فرآیندها و تصمیم‌گیری‌های کارخانه به دست آید.
امنیت داده: گیت وی از تکنولوژی‌های امنیتی پیشرفته استفاده می‌کند تا داده‌های حساس را در محیط‌های صنعتی محافظت کند و از نقاط ضعف امنیتی جلوگیری کند.
اتصال تجهیزات به گیت وی صنعتی
یکی از وظایف اساسی گیت وی صنعتی، اتصال تجهیزات مختلف صنعتی به آن و از آن به شبکه‌های داده می‌باشد. در این بخش، می‌خواهیم به برخی از روش‌ها و پروتکل‌های رایج برای اتصال تجهیزات به گیت وی اشاره کنیم و یک مثال عملی ارائه دهیم.

روش‌ها و پروتکل‌های اتصال
MQTT (Mesغیر مجاز می باشدe Queuing Telemetry Transport): MQTT یک پروتکل ارتباطی خیلی سبک و مخصوصاً برای اینترنت اشیاء است. این پروتکل امکان ارسال و دریافت پیام‌ها بین تجهیزات و گیت وی صنعتی را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، یک گیت وی می‌تواند داده‌هایی از سنسورها به کمک MQTT از تجهیزات جمع‌آوری کرده و آنها را به سرور ارسال کند.
Modbus TCP/IP: Modbus یک پروتکل صنعتی است که برای ارتباط با تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. Modbus TCP/IP نسخه اینترنتی این پروتکل است که امکان ارتباط تجهیزات با گیت وی را فراهم می‌کند. برای مثال، گیت وی می‌تواند اطلاعاتی از یک PLC (کنترل کننده منطقی برنامه‌پذیر) با استفاده از Modbus TCP/IP دریافت کرده و آنها را برای پردازش به سرور ارسال کند.
مثال عملی
فرض کنید یک کارخانه تولید خودرو دارید و می‌خواهید داده‌های سنسورهای مختلفی که بر روی ماشین‌ها نصب شده است را جمع‌آوری کنید و به سیستم مرکزی کارخانه ارسال کنید تا بتوانید مانیتورینگ بهتری از عملکرد ماشین‌ها داشته باشید.

دیگر روش های اتصال به شرح زیر هستند:

اتصال سنسورها به گیت وی صنعتی: ابتدا سنسورهای نصب شده بر روی ماشین‌ها را به گیت وی وصل می‌کنید. این اتصال معمولاً از طریق پروتکل‌های مخصوص ماشین‌ها مانند CAN Bus یا LIN Bus انجام می‌شود.
گیت وی جمع‌آوری داده‌ها: گیت وی اطلاعاتی که توسط سنسورها ارسال می‌شود را جمع‌آوری می‌کند. این داده‌ها می‌توانند شامل دما، فشار، سرعت، وضعیت موتور و دیگر پارامترهای مرتبط با ماشین باشند.
انتقال داده‌ها به سرور کارخانه: گیت وی این داده‌ها را به سرور کارخانه ارسال می‌کند. این انتقال می‌تواند از طریق پروتکل MQTT یا HTTP انجام شود.
پردازش داده‌ها در سرور: در سرور کارخانه، داده‌ها پردازش می‌شوند تا اطلاعاتی مفید برای تصمیم‌گیری‌های مدیریتی و بهینه‌سازی فرآیندها استخراج شود. به عنوان مثال، اگر دمای موتوری از حداکثر مجاز بیشتر شود، سیستم می‌تواند هشدار دهد تا از خرابی ممکن در ماشین جلوگیری شود.
با استفاده از گیت وی و پروتکل‌های مناسب، کارخانه می‌تواند به بهبود کنترل بر روی ماشین‌ها، پیش‌بینی خطاها و بهره‌وری بالاتری دست پیدا کند.