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Raspberry Pi kompatible, industrietaugliche IoT-Gateways

Die industrietauglichen IoT-Gateways von Axotec überzeugen durch Raspberry Pi Kompatibilität, durch umfangreiche Schnittstellenausstattung und durch hohe Qualität. Die Systeme sind für den zuverlässigen 24/7-Dauerbetrieb auch im erweiterten Temperaturbereich konzipiert. Durch den Einsatz des CM3 Rechnermoduls ist volle Industrietauglichkeit gegeben. Typische Einsatzfelder sind IoT/Industrie 4.0 Anwendungen, stationär wie mobil. Eine Raspberry Pi kompatible Plattform bietet eine ganze Reihe von signifkanten Vorteilen gegenüber konventionellen Systemen die zu erheblichen Kosteneinsparungen bei der Implementierung der Applikation führen.

 

  • Bei Projekten kann auf eine Vielzahl an Dokumentation und Beschreibungen von bereits implementierten Anwendungen zurückgegriffen werden
  • Vielfach werden Prototypimplementierungen auf Raspberry Pi implementiert. Der Prototyp kann nahtlos in die industrielle Produktimpementierung überführt werden
  • Die gesamte Betriebssystem- und Softwarebasis steht praktisch immer in jeweils neuesten Versionen zur Verfügung. Das ist häufig Voraussetzung für die erfolgreiche Implementierung von Anwendungen.
  • Für Raspberry Pi gibt es eine sehr grosse Community und damit eine sehr umfangreiche Knowhow Basis

Frontansicht Beispielsystem als Übersicht für die möglichen Schnittstellen

(Projektversionen stehen als FLEX Version in spezifischer Ausstattung zur Verfügung)

 

Rückansicht Beispielsystem als Übersicht für die möglichen Schnittstellen

(Projektversionen stehen als FLEX Version in spezifischer Ausstattung zur Verfügung)

 

Leistungsfähige und stromsparende Industrial RPi Rechnerplattform

Die Kompatibilität mit der in der Industrie weitverbreiteten Raspberry Pi Plattform sichert eine schnelle und kostengünstige Realisierung von IoT Gateway Anwendungen. Die leis­tungsfähige und dabei extrem stromsparende Rechnerarchitektur bietet die optimale Plattform für industriellen Einsatz:

 

  • 1,2 GHz QuadCore System mit 1 GB Arbeitsspeicher
  • bis 128GB Onboard Flash Speicher
  • eMMC und microSD Technologie
  • mit Industriestandard Raspberry Pi kompatibel
  • Sehr niedrige Leistungsaufnahme ab 3-4 Watt
  • erweiterter Temperaturbereich
  • ​​​​​​​Powercontrol

Umfangreiche Schnittstellenausstattung

Für die Ankoppelung und die Erfassung der Daten vor Ort steht ein umfangreiches Set an Industriestandard Schnittstellen bereit:

  • LAN
  • RS485/RS232 Ports und Terminalanschluss
  • CAN Ports
  • Digital-IO, 1-Wire, I2C, M-Bus,
    Beschleunigung, Onboard Temperatur
  • HDMI Display Port
  • Kundenspezifische Anpassungen und
    ​​​​​​​Erweiterungen sind jederzeit möglich

Moderne Funktechnologie

Die integrierte 4G/LTE Technologie gewährleistet einen zuverlässigen, drahtlosen Internetzugang. LTE-CAT-M1 (eMTC) und NB-IoT Technologie stehen ebenfalls zur Verfügung. Diese Technologien unterstützen beste Netzabdeckung*. Durch automatischen Fallback auf 3G und 2G wird optimale Internetverfügbarkeit gewährleistet. Für die Mobilfunkverbindung wurde speziell eine ausfallsichere Permanent-Link Technologie entwickelt. Die Verbindung wird automatisch aufgebaut und bei Unterbrechungen jederzeit wiederhergestellt. Das Funkmodul kann vollständig per Software kontrolliert und auch zurückgesetzt werden. Das optional integrierte WiFi Modul kann sowohl im Client- als auch im Accesspoint-Modus betrieben werden. Beides gleichzeitig ist ebenfalls möglich. Die optional ebenfalls integrierte BT 4.1/5.1 Schnitt­stelle bietet höchste Reichweiten. Es stehen fertige Ankoppelungen unter anderem für die Bosch Sensoren CISS, TDL und SCD zur Verfügung.

Einfache und schnelle Realisierung der Applikation mit NodeRED

Für die RPi kompatiblen Axotec IoT Gateways steht eine betriebsfertige Node-RED Installation in der aktuellsten Version bereit. Die Version ist mit vollem Funktionsumfang inklusive der Kompilierbarkeit von Nodes ausgestattet. Für den Betrieb aller Hardwarekomponenten sind speziell entwickelte Nodes enthalten. Des Weiteren sind Nodes für Standardprotokolle wie Modbus-TCP, Modbus-RTU etc. verfügbar. Node-RED reduziert typischerweise die Entwicklungszeit für spezifische Anwendungssysteme ganz erheblich und kann jederzeit für professionelle Produktivsysteme verwendet werden. Axotec bietet auch Entwicklungssupport für Neuentwicklung oder Modifikation von Nodes und Applikationen.

Freie Programmierbarkeit

Für die Programmierung stehen durch den Einsatz des Standard Debian Systems alle gängigen Programmiersprachen in jeweils aktueller Version zur Verfügung. Beispiele dafür sind C/C++, Python Version V3.8, NodeJS V12, Java V11, PHP V7, HTML, CSS und SQL etc. Als Entwicklungssysteme stehen erprobte Systeme wie Netbeans, Eclipse, Remote-GDB etc. bereit.

Offenes Standard Debian System

Die Systeme werden mit einem betriebsbereiten Debian Linux geliefert. Es handelt sich um ein voll ausgestattetes Standard Debian System. Das bedeutet, dass praktisch alle gängigen Softwarepakete fertig verfügbar sind und mit einem Knopfdruck automatisch installiert werden können. Beispiele dafür sind Apache, LightTPD, NPM, MySQL, SQLite, PostgreSQL, Docker, Paho, Codesys etc. Das Standard Debian Betriebssystem ist selbstverständlich frei konfigurierbar. Der Zugang zur Kommandozeile ist fertig eingerichtet und über die serielle Terminal Schnittstelle und über Netzwerk und ssh Zugang zugänglich. Axotec bietet Entwicklungssupport für Anbindung von spezifischer Hardware wie bei­spielsweise RFID Reader, Barcode Reader, USB Adapter, Sensoren etc.

Cloudanbindung an die führenden Anbieter oder an die eigene Cloud

Die Anbindung an die gängigen Cloudanbieter wie Microsoft Azure / Amazon AWS / Google Cloud / Cumulocity ist problemlos möglich. Eine Anbindung an eine private Cloud ist ebenfalls einfach realisierbar. Die gängigen erforderlichen Dienste und Protokolle wie MQTT und REST stehen betriebsbereit zur Verfügung.

Support aller gängigen VPN Technologien

Für die sichere Datenübertragung wird regelmäßig die VPN Technologie eingesetzt. Häufig ist die verwendete VPN Technologie wegen bestehender Infrastrukturen oder anderer Gründe nicht frei wählbar. Daher unterstützt das RGX-870M die verbreiteten VPN Technologien OpenVPN und IPsec. Als Pakete können direkt OpenVPN, StrongSwan und Wireguard eingesetzt werden. Axotec kann Unter­stützung bei Konfiguration und Inbetriebnahme von VPN Technik anbieten.

TPM Security

Optional ist ein integrierter TPM Chip verfügbar. Dieser hat umfangreiche Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Sicherheit von IoT Anwendungen, beispielsweise zum Speichern von kryptographischen Schlüsseln, zur Generierung von echten Zufallszahlen und zur Authentifizierung. TPM2 Software Stack Unterstützung ist verfügbar ebenso wie z.B. die Authentifizierung bei Cloud Diensten.

Stromversorgung mit Weitbereichseingang

Die Stromversorgung kann mit Gleichspannungen zwischen 9 und 40 Volt erfolgen. Der Versorgungseingang ist verpolsicher und gegen Überspannungen geschützt. Optional ist eine externe Steuerung des Ein- und Ausschaltvorgangs verfügbar. Das Ein- und Ausschalten erfolgt dann über einen Statuseingang. Der Abschaltvorgang wird dabei automatisch per Software gesteuert, so dass ein sicheres und gesteuertes Herunterfahren des Rechners garantiert ist.

Höchste Betriebssicherheit

Die IoT Gateways haben eine sehr niedrige Leistungsaufnahme, der Betrieb erfolgt lüfterlos. Die Zuverlässigkeit des Softwaresystems wird durch den integrierten Hardwarewatchdog für einen 24/7 Betrieb optimal unterstützt. Sowohl das 4G Modul, als auch WiFi, Bluetooth und die USB Interfaces können separat per Software zurückgesetzt werden.

 

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