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Raspberry Rpi IoT Gateway mit 4G LTE, 5 x RS485, RS232 - RGX-870M

Übersicht
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
RGX840 IoT Gateway mit LTE GPS CAN RS485/232
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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 9 / Stretch 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, 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 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 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

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:

  • 1,2 GHz QuadCore System mit 1 GB Arbeitsspeicher
  • 4GB bis 128GB Onboard Flash Speicher
  • eMMC und microSD Technologie
  • 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 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

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 9 / Stretch-basiertes Raspbian-System mit vollem Zugriff auf Software, Tools und Know-how des Raspberry Pi

 
Prozessor 

1.2GHz Cortex A53 Quad core

 
Flash 

4 GB eMMC onboard
alternativ bis zu 128GB microSD onboard Flash memory (Bestelloption)

 
Hauptspeicher 

1 GB Low Power DDR2-Speicher

 
LTE/4G 

CAT4 150MBit / s-Download, 50 MBit / s-Upload (Maximalwerte)
Dual-Band-TDD-LTE B38 / B40, Fünf-Band-FDD-LTE B1 / B3 / B7 / B8 / B20, Dualband-UMTS / HSDPA / HSPA + B1 / B8, Dualband-GSM / GPRS / EDGE 900/1800 MHz
Power und Reset des Moduls können unabhängig über Software gesteuert werden

 
4G Antennen SteckerSMA 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
Genauigkeit: 2,5 m (CEP50) TTFF (Open Sky), Hot start <1s, Cold start 35s, GPS: Cold start sensitivity: -148 dBm, Tracking sensitivity: 159 dBm, GLONASS: Tracking sens. -158 dBm

 


 

 
GNSS Antennen SteckerSMA Steckverbinder, integrierte Stromversorgung für aktive Antennen, optional FAKRA Stecker
IntegriertesWiFi 

Optionales WiFi 802b / g / n mit externem Antennenanschluss (in Kombination mit externer Bluetooth-Antenne, falls Option)

 
Integriertes Bluetooth 

Optional Bluetooth V4.1, V3.0 + HS, V2.1 + EDR
mit externem Antennenanschluss (in Kombination mit externer WiFi-Antenne, falls Option vorhanden)

 
CAN-Bus, 2.0A/2.0B2 

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
So kann das USB-Gerät ohne Eingreifen des Benutzers per Software zurückgesetzt werden

 
RS232 Konsole 

1 x RS232 - Konsolenschnittstelle

 
RS232 / RS485 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mögliche Optionen siehe FLEX-Produktversion

 
 

0/1/2/3/4 isolierte / nicht isolierte RS485-Interfaces
oder RS232-Interface
RS485 12MBit / s Geschwindigkeit verfügbar

zusätzliche 0/1 nicht isolierte RS485-Interface
oder RS232-Interface (BT ist bei dieser Option deaktiviert)

 
Digitale Eingänge 

8 digitale, isolierte Eingänge

 
 

0/4/8/10 digitale, isolierte Eingänge

 
Digitale Ausgänge 

4 digitale Ausgänge

 
 

0/2/4/6 digitale Ausgänge

 
HDMI Port 

Optional: HDMI-Schnittstelle Typ A-Anschluss

 
RTC 

Batteriegepufferte Echtzeituhr

 
Integrierte Sensoren 

3-Achsen-Beschleunigung: + -2G, + - 4G, + - 8G, Temperatursensor: -40 ° C .. + 85 ° C
optional: integriertes Gyroskop

 
i-Button (1-Wire)- 

0/1/2

 
Sensorport- 

0/1/2 Port (s) für externe Sensoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Helligkeit, Gyroskop etc.

 
Status LEDs 

1 x Einschalten, 1 x eMMC-Zugriff, 4 frei programmierbare LEDs
LTE / 4G-Status

 
Hardware-Watchdog 

Hardware-Watchdog für automatischen Neustart-Trigger

 
ActionButton 

Versteckte Schaltfläche zum Starten eines benutzerspezifischen Programms oder Skripts

 
StromversorgungWeitbereichs DC Eingang 8..40 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
Optional erweiterter Temperaturbereich: -20 ° C .. + 70 ° C nicht kondensierend
  -30 ° C .. + 70 ° C mit eingebauter microSD, nicht kondensierend

 
Gehäuse 

Robustes Aluminiumgehäuse, Maße: Ca. 102 x 95 x 38 mm

 
Befestigungsoptionen 

Montagewinkel, DIN-Schienenhalter

 
RGX840 IoT Gateway mit LTE GPS CAN RS485/232

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.
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