Industrial IoT: Conectividad para aplicaciones robustas

Jayna Locke Jayna Locke, Directora de Marketing, Digi International
10 de junio de 2022
Cuando se trata del Internet de las cosas (IoT), el industrial o IIoT, es extremadamente amplia. Para mucha gente, la palabra "industrial" evoca imágenes de fábricas extensas y maquinaria pesada. Las aplicaciones de IoT están ciertamente desplegadas en esos entornos. Sin embargo, los dispositivos de grado industrial IoT pueden encontrarse prácticamente en cualquier lugar, desde quioscos comerciales hasta plataformas petrolíferas en el mar, y en cualquier otro lugar.
 
Por lo tanto, al seleccionar un router celular para su aplicación específica, ayuda a entender las características que distinguen a un router de otro, y qué características y capacidades son esenciales para su uso previsto. Lo ideal es asegurarse de obtener las capacidades necesarias sin tener que pagar por funciones que quizá nunca se utilicen.
 
En este artículo ofreceremos algunas ideas para ayudarle a entender algunas de las características disponibles en los routers celulares de grado industrial de Digi, para que pueda identificar el producto adecuado para su aplicación del Internet Industrial de las Cosas. Nos centraremos en Digi IX10, Digi IX20 y Digi IX30.
 

Examinar todos los routers y pasarelas industriales de Digi

 

Elige tu puerto: Ethernet, serie, Wi-Fi y USB

Una de las cuestiones más básicas a la hora de seleccionar un router celular industrial gira en torno a la conexión de los dispositivos de borde y los sensores al router. Routers celulares industriales Digi ofrecen una amplia gama de opciones de conectividad, como Ethernet, serie, Wi-Fi, GPIO y USB. Digi ofrece múltiples opciones de puertos en toda la línea de productos IX. Digi IX10 proporciona tanto RS-485 como RS-232 a través de un puerto RJ-45, mientras que Digi IX20 ofrece RS-232 con un puerto DB-9. Digi IX30 ofrece la máxima flexibilidad con dos puertos Ethernet RJ-45, así como un puerto serie estándar RS-232/422/485, 4 puertos de E/S digitales seleccionables por software, 4 puertos analógicos y un puerto USB.
 
La conectividad serie es común en las aplicaciones industriales, y Digi proporciona puertos serie en toda nuestra línea de routers industriales. Los controladores lógicos programables (PLC) se emplean en una amplia variedad de aplicaciones industriales y los PLC suelen tener puertos serie que utilizan protocolos RS-232 y/o RS-485, dependiendo de la aplicación. RS-485 suele ser el estándar requerido por el protocolo de comunicaciones Modbus, y se emplea habitualmente en aplicaciones industriales. La señalización digital suele utilizar RS-232, mientras que algunas de las aplicaciones industriales más clásicas utilizan RS-485.
 
El Wi-Fi es otra gran opción para tener en un entorno industrial, especialmente cuando un dispositivo está situado en una zona peligrosa o en un lugar de difícil acceso. Con el Wi-Fi, un técnico de campo puede conectarse fácilmente al router o al dispositivo de borde desde la distancia sin necesidad de conectarse físicamente a él con un cable de red. En estas condiciones, los técnicos de campo pueden beneficiarse de la selección de un dispositivo con Wi-Fi dedicado, como el Digi IX20.


A los clientes también les gusta el Digi IX20 por sus dos puertos Ethernet. Los puertos adicionales ofrecen una mayor flexibilidad para conectar más dispositivos de borde sin necesidad de un conmutador de red, y esto ayuda a reducir los posibles puntos de fallo. Por ejemplo, en algunos entornos puede ser posible conectar dos contadores o dos controladores lógicos programables (PLC) a un solo router, duplicando al instante el valor de la conexión de borde. Por su parte, el Digi IX10 tiene un único puerto Ethernet que puede servir para mejorar la seguridad, y aún puede conectar un segundo dispositivo a través de su puerto serie.
 
Digi IX30 es único con su integración de entrada/salida de propósito general (GPIO) para el control de bordes con interruptores digitales y la recopilación de datos a través de sensores analógicos. Combinado con puertos Ethernet duales y soporte de serie RS-232 / 485 + Modbus, y la certificación de Clase 1 División 2 para entornos peligrosos, Digi IX30 es un caballo de batalla industrial. El router ofrece incluso una interfaz USB que permite el uso de periféricos clave, como unidades de memoria USB -ideal para el aprovisionamiento rápido de dispositivos y el almacenamiento de datos adicionales en aplicaciones de computación de borde- y también adaptadores de USB a serie para añadir interfaces de conectividad.
 

Requisitos de ancho de banda en las aplicaciones IIoT

Siempre es mejor seleccionar un dispositivo cuyo rendimiento se adapte adecuadamente a su aplicación. Las aplicaciones industriales pueden incluir sensores que controlen condiciones críticas, como la capacidad o la presión interna de un tanque de almacenamiento de combustible. En esos casos, los usuarios suelen necesitar una alerta si algo va mal. Estos sistemas relativamente estáticos suelen requerir un ancho de banda relativamente mínimo.

Un router con Cat 1 o incluso Cat M1 puede ser suficiente para este tipo de aplicaciones. Sin embargo, si la aplicación implica procesos más dinámicos que implican datos adicionales, entonces la Cat 4 o Cat 7, que están disponibles en los modelos Digi IX30, puede ser lo que necesite. Por lo tanto, es importante tener en cuenta tanto el plan de datos como el rendimiento del router para el ancho de banda que necesita su aplicación.
 

Flexibilidad y preparación para el futuro con Digi CORE Plugin

Animación del módulo Digi COREDigi IX10 y Digi IX20 poseen una funcionalidad similar en cuanto a sus capacidades de configuración y enrutamiento de tráfico, por lo que si está familiarizado con un modelo, el otro le resultará muy familiar. Sin embargo, desde el punto de vista arquitectónico, los productos son bastante diferentes. Digi IX20 incorpora el Digi CORE® que permite a los clientes seleccionar la velocidad celular adecuada para cualquier aplicación. Si las necesidades de rendimiento cambian, el módem Digi CORE puede actualizarse sin necesidad de sustituir todo el router.
 
El módem enchufable Digi CORE proporciona una garantía de futuro para su solución en caso de que se produzca un cambio tecnológico importante. Por ejemplo, Digi está estudiando actualmente la forma de adaptar nuestras familias de productos existentes a la 5G. Con Digi CORE, los clientes tendrán la opción de actualizar el módem para aprovechar la nueva tecnología cuando esté totalmente implantada.
 

Fiabilidad y seguridad

Todos los routers celulares de Digi incorporan seguridad y fiabilidad avanzadas. Aunque no son características diferenciadoras entre dispositivos Digi, incluimos estas características clave para ayudarle a comparar las soluciones Digi con otras ofertas del sector.
 
Construidos para un servicio fiable y de larga duración, los routers celulares de Digi emplean múltiples métodos para garantizar el tiempo de actividad para una alta disponibilidad. Digi SureLink®. proporciona conexiones persistentes "siempre activas" con una función "keep alive" que ayuda a mitigar las desconexiones. Un temporizador de inactividad programable y una función de integridad de enlace proactiva están disponibles con todos los productos celulares de Digi. Digi SureLink también incluye la supervisión de la integridad del enlace, con tres opciones de prueba. Además, las SIM duales en los routers Digi ayudan a proporcionar la conmutación por error de un operador a otro, a través de las opciones de SIM dual, para mantener la conectividad celular en caso de un corte o interrupción.
 
Para obtener la mejor seguridad de su clase, los routers celulares Digi integran el Digi TrustFence® marco de seguridad. TrustFence proporciona soporte multicapa, incluyendo arranque seguro, conexiones seguras, autenticación, puertos de hardware protegidos y supervisión y soporte continuos. Con la seguridad integrada, así como la documentación para apoyar las mejores prácticas, TrustFence simplifica la integración de la seguridad y proporciona tranquilidad.
 

El sistema operativo DAL, la resolución de problemas y la interfaz de línea de comandos (CLI)

Mientras que los routers de puerto único y multipuerto son bastante comunes en la industria, lo que es único en Digi es nuestro sistema operativo seguro, Digi Accelerated Linux (DAL). DAL está disponible en toda la línea de productos de Digi, y permite la computación de borde con Python, scripts BASH y aplicaciones nativas de C Linux. DAL también se ha mejorado con la funcionalidad "keep-alive" de Digi SureLink, que mantiene conexiones de red persistentes para garantizar una conectividad siempre activa para todos sus dispositivos Digi.
 
DAL ofrece capacidades comparables a los modelos Digi TransPort ya establecidos, por lo que las migraciones son muy sencillas. Es fácil y sin problemas conectarse con dispositivos que no sean Digi, ya que las características de nuestros productos se basan siempre en los estándares de la industria. Por ejemplo, tanto si se conecta a un controlador lógico programable (PLC) de Allen Bradley para su integración con un sistema SCADA, como a una unidad de monitorización IIoT de Honeywell, hay muchas opciones para optimizar esas conexiones. Digi ofrece incluso una opción de modo pass-through, que permite pasar la dirección IP celular a cualquier cliente conectado.
 
Es importante señalar que todos los routers celulares de Digi se pueden gestionar a través de un único punto de entrada con Digi Remote Manager®.El centro de mando de su red de dispositivos Digi. Esta plataforma basada en la nube le permite realizar actualizaciones masivas de firmware o simplemente comprobar el rendimiento y el estado de conexión de sus dispositivos. Con Digi Remote Manager y el sistema operativo DAL, tiene la posibilidad de gestionar sus dispositivos Digi y no Digi a través de la consola de terminales mediante la interfaz de línea de comandos. La seguridad es siempre una consideración crítica, y las conexiones a Digi Remote Manager se realizan siempre a través de un túnel cifrado.
Aplicación IIoT conectada con Digi IX10
 

Gestión fuera de banda y Digi Remote Manager

Digi Remote Manager es fantástico para supervisar y gestionar todos los routers celulares que fabricamos. Pero quizá no sepa que tanto el IX10 como el IX20 son capaces de ofrecer una gestión industrial fuera de banda a través de la consola del terminal en Digi Remote Manager. Por ejemplo, si su dispositivo industrial está conectado a una red y la conexión principal se cae, puede seguir conectándose al dispositivo para acceder a la línea de comandos a través del router Digi y su puerto serie. Esto significa que siempre podrá acceder a sus dispositivos de borde gestionados, incluso cuando su conexión habitual no esté disponible.

Y lo que es más importante, Digi Remote Manager le ofrece un acceso seguro fuera de banda a los dispositivos que no son de Digi en su red, a través de la opción de interfaz de línea de comandos en el panel de control y un túnel VPN seguro. El diagrama adjunto ilustra esta valiosa característica.
Diagrama de gestión fuera de banda

Diseñado y construido según las especificaciones industriales

Éstas son sólo algunas de las características y capacidades que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar los routers celulares. Su elección dependerá de sus necesidades actuales y futuras y de las características específicas de sus casos de uso. La amplia gama de opciones de Digi para aplicaciones industriales sigue creciendo. Con carcasas y componentes industriales reforzados, nuestras soluciones industriales soportan pruebas rigurosas y la certificación de las condiciones ambientales, como las temperaturas extremas, la humedad y las vibraciones, para adaptarse a una serie de condiciones.
 
En futuros artículos abordaremos algunas configuraciones específicas y profundizaremos en los puntos técnicos para los clientes que realmente quieran comprender mejor lo que se puede lograr con los routers celulares Digi. Mientras tanto, visite nuestro sitio web para obtener más información sobre las soluciones de Digi para el industrial IoT. 
 

Próximos pasos

¿Necesita ayuda? Un experto de Digi puede ayudar a su equipo a identificar la solución adecuada para las necesidades de su aplicación, e incluso puede ayudar a identificar todos los componentes necesarios y planificar su despliegue.
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