0
Trong hành trình xây dựng Nhà máy Thông minh (Smart Factory) và triển khai IIoT, IoT Gateway (Cổng kết nối IoT) đóng vai trò là thiết bị trung tâm và không thể thiếu. Nó hoạt động như một trạm tiền xử lý dữ liệu và bảo mật giữa các thiết bị trên sàn nhà máy (OT) và các hệ thống quản lý cấp cao (IT/Cloud).
Bài viết này, TA Automation sẽ phân tích nhiệm vụ cốt lõi của IoT Gateway và các tiêu chí kỹ thuật quan trọng giúp bạn chọn được thiết bị tối ưu.
IoT Gateway là một thiết bị vật lý hoặc phần mềm, hoạt động như một trạm biên (Edge), thực hiện các chức năng thiết yếu sau:
Vấn đề: Các thiết bị sản xuất (PLC, cảm biến, máy móc) sử dụng nhiều giao thức truyền thông công nghiệp tiêu chuẩn như (Modbus, Profibus, CC-Link, EtherCAT…) – đây là các giao thức không tương thích với môi trường IT/Cloud (thường dùng HTTP, MQTT, OPC UA).
Nhiệm vụ của Gateway: IoT Gateway thực hiện chức năng dịch thuật, chuyển đổi các giao thức vật lý cấp thấp sang các giao thức tiêu chuẩn, mở, và thân thiện với web/cloud. Ví dụ: chuyển dữ liệu từ Modbus RTU sang MQTT.
Vấn đề: Việc gửi toàn bộ dữ liệu thô (raw data) từ hàng nghìn cảm biến lên Cloud là tốn kém và không hiệu quả (dữ liệu rác).
Nhiệm vụ của Gateway:
Lọc và Tổng hợp: Sàng lọc, nén, và tổng hợp dữ liệu tại biên.
Phân tích Cục bộ (Edge Computing): Thực hiện các phân tích cơ bản (ví dụ: tính trung bình, xác định ngưỡng) và logic điều khiển cục bộ, cho phép phản ứng tức thì (Real-time Response) mà không cần đợi tín hiệu từ Cloud.
Vấn đề: Thiết bị OT thường có lỗ hổng bảo mật hoặc không có khả năng mã hóa. Kết nối trực tiếp máy móc lên Internet là rủi ro cực lớn.
Nhiệm vụ của Gateway: Gateway hoạt động như một lớp bảo vệ trung gian, cung cấp:
Mã hóa (Encryption): Mã hóa dữ liệu trước khi truyền lên Cloud.
Chứng thực (Authentication): Đảm bảo chỉ các thiết bị và người dùng được ủy quyền mới có thể truy cập mạng OT.
Tường lửa (Firewall): Lọc lưu lượng truy cập giữa mạng OT và mạng IT/Internet.
Lựa chọn IoT Gateway phải dựa trên độ tin cậy và khả năng xử lý dữ liệu trong môi trường công nghiệp.
Tiêu chí: Hỗ trợ đồng thời cả giao thức OT (Modbus, Profinet, CC-Link IE Field, EtherCAT) và giao thức IT/Cloud (MQTT, OPC UA, HTTP).
Lợi ích: Đảm bảo tương thích với các PLC và máy móc hiện có (Legacy Machines) mà không cần thay đổi phần cứng điều khiển.
Tiêu chí: Sở hữu CPU và RAM đủ mạnh (thường là kiến trúc ARM hoặc Intel Atom) để xử lý các thuật toán Edge Computing (như tính toán OEE, phân tích độ rung) và quản lý hàng nghìn điểm dữ liệu.
Lợi ích: Giảm tải cho Cloud và cho phép phản ứng nhanh chóng tại biên.
Tiêu chí: Cung cấp các tính năng bảo mật tích hợp sâu (ví dụ: chứng chỉ số, TPM chip, VPN, tường lửa).
Lợi ích: Bảo vệ tài sản trí tuệ và ngăn chặn truy cập trái phép vào mạng lưới sản xuất.
Tiêu chí: Thiết kế không quạt (Fanless), chịu được dải nhiệt độ rộng , chống rung sốc và bụi bẩn (tiêu chuẩn IP cao).
Lợi ích: Đảm bảo hoạt động ổn định 24/7 trong môi trường sàn nhà máy khắc nghiệt.
Tiêu chí: Hỗ trợ chạy các hệ điều hành và ngôn ngữ lập trình mở (như Linux, Python, C++) để phát triển ứng dụng Edge tùy chỉnh (Custom Application).
Lợi ích: Linh hoạt trong việc phát triển các giải pháp AI/Machine Learning tùy chỉnh cho từng quy trình.
Tiêu chí: Dễ dàng cấu hình và quản lý từ xa (Remote Management), hỗ trợ cập nhật firmware/phần mềm qua mạng.
Lợi ích: Giảm thời gian và chi phí bảo trì tại chỗ.
TA Automation – Chúng tôi cung cấp các giải pháp IoT Gateway và Edge Computing tiên tiến, như dòng MELIPC của Mitsubishi Electric, giúp doanh nghiệp của bạn thu thập, xử lý và bảo mật dữ liệu sản xuất hiệu quả, dẫn đầu trong kỷ nguyên IIoT.
10:34 17/07/2024
10:36 17/07/2024
10:38 17/07/2024
