Raspberry Rpi IoT Gateway mit 4G LTE, RS485, RS232 - RGX-870M
| Übersicht |
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| Industrielles IoT Gateway - Raspberry Pi kompatibel |
| 4G/LTE - GPS - CAN - RS485/232 - Sensor |
| NodeRed, MQTT, REST, J1939, CANopen, Codesys u.v.a. |
| Stromsparend - Robust - Ultrakompakt |
RGX-870M - Mobiles IoT Gateway Raspberry Pi kompatibel
Das RGX-870M LTE/4G IoT Gateway wurde speziell entwickelt um ein breites Spektrum von industriellen und mobilen IoT Applikationen mit kleinstmöglichem Zeit- und Entwicklungsaufwand zu realisieren. Das System basiert auf einem frei programmierbaren Debian Linux System mit voller Node-RED Unterstützung. Andere Betriebssysteme sind ebenfalls lauffähig. Die leistungsfähige und extrem stromsparende, industrietaugliche RPi kompatible ARM Quadcore Plattform ist mit modernen Softwarepaketen kompatibel und sichert schnelle Ausführung auch bei anspruchsvollen Applikationen.
Raspberry Pi kompatibles, industrietaugliches System
Das RGX-870M System unsterstützt das Debian 11 / Bullseye basierte Raspbian headless Betriebssystem. Die Einarbeitungszeit ist sehr kurz, Applikationen können schnell, einfach und kostengünstig realisiert werden.
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, M-Bus,
Beschleunigung, Onboard Temperatur - HDMI Display Port
- Kundenspezifische Anpassungen und
Erweiterungen sind jederzeit möglich
Moderne Funktechnologie
Die integrierte 4G/LTE Technologie des RGX-870T 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 BT5.0 BLE Schnittstelle bietet höchste Reichweiten.
Einfache und schnelle Realisierung der Applikation mit NodeRED
Das RGX-870M System unterstützt eine betriebsfertige Node-RED Installation in der aktuellsten Version. 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.
Leistungsfähige und stromsparende Industrial RPi Rechnerplattform
IoT Anwendungen zeichnen sich durch sehr unterschiedliche Anforderungsspektren aus. Die leistungsfähige und dabei extrem stromsparende Rechnerarchitektur bei gleichzeitiger Kompatibilität mit der in der Industrie weitverbreiteten RPi Plattform trägt der Anforderung in idealer Weise Rechnung:
- 1,5 GHz QuadCore System mit 1 GB Arbeitsspeicher
(auf Anfrage 2 GB, 4GB, 8GB Arbeitsspeicher) - 16GB bis 128GB Onboard Flash Speicher
- mit Industriestandard Raspberry Pi kompatibel
- Leistungsaufnahme ab 3-4 Watt
- erweiterter Temperaturbereich
- Powercontrol
Freie Programmierbarkeit
Für die Programmierung des RGX-870M 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
RGX-870M wird 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 34 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
Der RGX-870M Embedded Computer hat eine 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.
Codesys
Für das RGX-870M System steht auch eine betriebsfertige Codesys Implementierung zur Verfügung. Damit kann RGX-870M z.B. als Soft-SPS betrieben werden. CANopen und J1939 Stacks sind automatisch mit enthalten.
Spezifikation RGX-870M
RGX-870M CAN | RGX-870M FLEX | |
| Linux-Betriebssystem | Debian 11 / Bullseye basiertes RaspiOS-System mit vollem Zugriff auf Software, Tools und Know-how des Raspberry Pi | |
| Prozessor | 1.5GHz Cortex A72 Quad core | |
| Flash | 16 GB bis zu 128GB onboard Flash memory | |
| Hauptspeicher | 1 GB Hauptspeicher, (2GB/4GB/8GB auf Anfrage) | |
| LTE/4G | CAT4 150MBit / s-Download, 50 MBit / s-Upload (Maximalwerte) | |
| 4G Antennen Stecker | SMA Connector female, Optional: Auxiliary Anschluss, optional FAKRA Stecker | |
| GNSS (GPS, GLONASS) | Protokoll: NMEA-0183, GPS unterstützt MS / UE-basierte, MS / UE-unterstützte und Hybridmodi mit AFLT (CDMA), NMR (GSM) und MRL (UMTS, WCDMA, LTE), eigenständigen und netzwerkbasierten Modi. A-GPS
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| GNSS Antennen Stecker | SMA Steckverbinder, integrierte Stromversorgung für aktive Antennen, optional FAKRA Stecker | |
| Integriertes WiFi | Optionales WiFi 802b/g/n/ac mit externem Antennenanschluss (in Kombination mit externer Bluetooth-Antenne, falls Option) | |
| Integriertes Bluetooth | Optional Bluetooth V5.0, BLE | |
| CAN-Bus, 2.0A/2.0B | 2 | 0/1/2 |
| Netzwerk | 1 x 10/100 BaseT-Ethernet-Anschluss | |
| USB Host | 2 x USB-Host 2.0-Highspeed 480MBit / s, Die Stromversorgung jedes USB-Ports kann per Software gesteuert werden | |
| RS232 Konsole | 1 x RS232 - Konsolenschnittstelle | |
| RS232 / RS485 | 1 x RS485 | 0/1/2 RS485-Interfaces |
| Digitale Eingänge | 2 digitale, isolierte Eingänge | auf Anfrage |
| Digitale Ausgänge | 2 digitale Ausgänge | auf Anfrage |
| HDMI Port | HDMI-Schnittstelle Typ A-Anschluss | |
| RTC | Batteriegepufferte Echtzeituhr | |
| Integrierte Sensoren | 3-Achsen-Beschleunigung: + -2G, + - 4G, + - 8G, Temperatursensor: -40 ° C .. + 85 ° C | |
| Status LEDs | 1 x Einschalten, 1 x Flash-Zugriff, 4 frei programmierbare LEDs | |
| Hardware-Watchdog | Hardware-Watchdog für automatischen Neustart-Trigger | |
| Stromversorgung | Weitbereichs DC Eingang 9..34 Volts mit Verpolschutz, Industrietaugliche Steckverbinder sehr niedrige Leeistungsaufnahme ab ~3 Watt | |
| Powercontrol | Optional: Intelligente Steuerung der Stromversorgung, Die Stromversorgung kann durch Software eingeschaltet und ausgeschaltet werden, z.B. durch die Zündungsleitung Klemme 15 | |
| Temperatur | Lagerung: -40 ° C .. + 85 ° C, Standardbetrieb: 0 ° C .. + 70 ° C nicht kondensierend | |
| Gehäuse | Robustes Aluminiumgehäuse, Maße: Ca. 102 x 95 x 38 mm | |
| Befestigungsoptionen | Montagewinkel, DIN-Schienenhalter | |
SMA-Antennenstecker
Die RGX-870M Produktfamilie ist sowohl mit FAKRA Antennensteckern als auch mit SMA Steckverbindern verfügbar.Die FAKRA Steckverbinder sind im Automobilbereich standardisierte Steckverbinder mit sowohl mechanischer als auch farblicher Codierung der entsprechenden Funktionen, wie 4G in violetter Farbe oder GPS in blauer Farbe.
SMA Steckverbinder sind weitverbreitete Standardstecker für Antennen. Es werden viele Antennen standardmässig mit SMA Steckern angeboten.
Es ist zu beachten, dass es male und female Steckverbinder und darüberhinaus sogenannte Invers Stecker gibt. Bei den Invers Steckern bleibt die Anordnung Gewinde und Überwurfmutter aber im Stecker innen ist Stift und Buchse vertauscht.
Die RGX-870M Rechnerfamilie ist für 4G mit SMA Standard female Steckern ausgerüstet.
Die Antenne muss somit einen SMA Standard male Stecker haben. WiFi ist mit einem R-SMA Steckverbinder ausgestattet.
Haltewinkel
Die Option Haltewinkel dient zur einfachen Befestigung des RGX-870M In-Vehicle Computers auf ebenen Montageflächen. Damit ist eine stabile und einfache Befestigung des RGX-870M gewährleistet.
DIN-Schienenhalter
Die Option DIN-Schienenhalter erlaubt die Befestigung des RGX-870M In-Vehicle Computers an einer Standard Hutschiene. Die horizontale Befestigungsvariante wird gewählt, wenn das Platzangebot nach vorne begrenzt ist.