Industriestandorte kombinieren häufig Altzähler, SPS, Sensoren und moderne IIoT-Geräte. Die Übertragung ihrer Daten auf eine Cloud-Plattform erfordert mehr als nur Internetzugang. Das System sammelt Felddaten, normalisiert industrielle Protokolle, schützt Daten während des Transports und gewährleistet die betriebliche Zuverlässigkeit, wenn die Konnektivität des Wide Area Network (WAN) unregelmäßig ist.
Das Industrial Gateway mit VPN-Unterstützung ist die Integrationsschicht, die all diese Funktionen bietet. Es befindet sich zwischen der Operational Technology (OT)-Ausrüstung und der Cloud und vereint Protokollanpassung, Edge-Processing, sichere Konnektivität sowie Fernmanagement – alles in einem einzigen industriellen Gerät.
Was macht ein Industrial Gateway mit VPN-Unterstützung?
Typischerweise hat ein Industrial Gateway mit VPN-Unterstützung vier Hauptfunktionen.
•Feldgeräte-Konnektivität: Diese Feldkonnektivitätslösung kann mit mehreren Geräten wie SPS, Steuerungen und Messgeräten über RS232, RS485 und Ethernet verbunden werden.
•Protokolle konvertieren: Übersetzt Feldprotokolle wie Modbus RTU und TCP in Cloud-Dienste wie MQTT, HTTPS oder OPC UA.
•Richtet einen VPN-Tunnel zu einem genehmigten Unternehmensnetzwerk, Kontrollzentrum oder Cloud-VPN-Server ein, wo das ausgewählte Gateway und die Firmware das erforderliche VPN-Protokoll unterstützen
•Prozessdaten am Rand: Während der Datenübertragung kann diese selektiv gefiltert, aggregiert oder verzögert werden oder eine vorläufige Bewertung durchgeführt werden.
Trotz der Schutzmaßnahmen eines VPNs sind Außengeräte weiterhin anfällig für Exposition. Ein VPN beseitigt nicht die Notwendigkeit einer Firewall, Regeldurchsetzung, Netzwerksegmentierung, starker Authentifizierung, Zugriffskontrolle und Sicherheitsüberwachung.
Wie Cloud-Integration funktioniert
1. Feldausrüstung anschließen
Das Industrial Gateway mit VPN-Unterstützung scheint lokale Assets über Ethernet oder serielle Verbindungen mit Cloud-Diensten zu verbinden. Diese Fähigkeit ist besonders wichtig bei der Arbeit mit Altsystemen in Brownfield-Anlagen, in denen Geräte typischerweise keine Verbindung zu Cloud-Diensten haben.
2. Normalisieren von Industriedaten
Das Gateway interpretiert Geräteregister oder Nachrichten und übersetzt sie in ein einheitliches Datenformat. Je nach Projekt können die Daten wie folgt sein:
• Veröffentlicht an einen MQTT-Makler
•An die HTTPS-API gesendet
•Über OPC UA exponiert
• Weitergeleitet an eine SCADA oder einen für Energiemanagement spezialisierten Server
Für das ausgewählte Gateway, die Firmware und das Feldgerät stellen Sie sicher, dass die erforderlichen Protokolle unterstützt werden.
3. Richte den VPN-Tunnel ein
Das Gateway baut einen Tunnel, der mit einem genehmigten entfernten Endpunkt authentifiziert wird. Die industrielle Architektur kann IPsec, OpenVPN oder eine andere VPN-Technologie nutzen, die unterstützt und flexibel sein kann.
Überlegungen bei der Auswahl eines VPNs umfassen:
• Richtlinien und Praktiken für die Cybersicherheit von Kunden
•Anforderungen an Zertifikate und Authentifizierung
•Cloud vs. privater Server
• Design von Routing und Firewall
• Unterstützung der Gateway-Firmware
Nicht alle Gateway-Modelle unterstützen standardmäßig alle VPN-Protokolle. Es ist notwendig, die Verfügbarkeit der Protokolle, Authentifizierungsmethoden und der erforderlichen Firmware vor der Bereitstellung zu überprüfen.
4. Datenlieferung an die Cloud
Nach der Verbindung sendet das Industrial Gateway mit VPN-Unterstützung Telemetrie-, Alarm- und Ereignisdaten in die Cloud.
Die Cloud kann dann anbieten:
•Operative Dashboards
•Datenanalyse
• Energie oder Produktion
•Berichte
•MIntenance Analytics, wo die Plattform sie unterstützt
•Geräteüberwachung
•Alarmmanagement
Die Kontrolle über Befehle und Konfigurationen sollte auf die genehmigten Benutzer und die genehmigten Pfade beschränkt sein.
5. Betrieb während WAN-Ausfällen aufrechterhalten
Während temporärer WAN-Unterbrechungen kann die unterstützte Randlogik die lokale Datenerfassung, das Puffern oder ausgewählte Regeln fortsetzen, bis die Verbindung wiederhergestellt ist..
Für die gewählte Hardware- und Softwarekonfiguration sollten der Puffer, die Aufbewahrungszeit sowie das Store-and-Forward-Verhalten bestätigt werden.
Vorteile der Cloud-VPN-Architektur
Das Industrial Gateway mit VPN-Unterstützung kann einige vorteilhafte Lösungen schaffen:
• Sicherer Transport von Standortdaten in die Cloud
•Nachrüstung von älteren seriellen Bauelementen
• Reduzierte Router und Protokollkonverter
• Reduzierte Cloud-Bandbreite durch lokale Filterung
•Überwachte entfernte Standorte
•Verbesserte Netzwerkunterbrechung
• Sichere Fernzugriffsdiagnostik und Wartung
• Verbesserte Mehrstandortinstallationen
Durch die Kombination aus Cloud-VPN, Edge Computing und Protokollhandhabung verringert das Industrial Gateway die Systemkomplexität mit den Außengeräten und schützt sie vor dem Internet.
Wie Tespro Cloud-Projekte unterstützt
Tespro's TG-324 industrielles Edge-Gateway ist ein 4G-Gerät zur Erfassung, Verarbeitung und Cloud-Übertragung industrieller Daten.
Seine Hardware unterstützt Folgendes:
• 2G-, 3G- und 4G-Mobilfunknetze
• 4 LAN-Ports, jeweils Gigabit-Ethernet
• 2 RS485-Ports, 1 RS232-Port
•Ein 12-36 VDC Stromeingang
•-40 °C bis 75 °C Betriebstemperatur
Der TG-324 ist so konzipiert, dass er in Steuerungsschränke und Werkstätten in einer Industrieumgebung und an Versorgungsstandorten passt, wo kommerzielle Netzwerkprodukte keine ausreichenden Schnittstellen bieten oder die erforderlichen Umweltanforderungen nicht erfüllen.
Auf einem kommerziellen Campus kann der TG-324 mit RS485-, RS232- und Ethernet-verbundenen Geräten wie Strom- und Wasserzählern, HLK-Steuerungen und Umweltsensoren verbunden werden.
Der typische Arbeitsablauf ist wie folgt:
•Lokale Steuerungen und Messgeräte werden vom TG-324 erfasst.
•Das Gateway standardisiert die Protokolle der unterschiedlichen Geräteschnittstellen.
•Lokale Randrichtlinien definieren und synthetisieren die Messwerte.
•Sofortige Benachrichtigungen werden durch die definierten Schwellenwerte generiert.
•Nur relevante Daten werden über das 4G-Mobilfunknetz gesendet.
•Site-to-Cloud-Übertragung kann durch VPN oder andere unterstützte Sicherheitsmethoden geschützt werden, wenn sie konfiguriert sind.
• Die Cloud-Plattform zeigt Dashboards, Berichte und historische Trends an.
Diese Architektur ermöglicht es den Betreibern, bestehende Feldausrüstung zu behalten und gleichzeitig zentrale Energietransparenz, nahezu Echtzeit-Alarme, historische Verbrauchsanalysen und einen geringeren Mobilfunkdatenverbrauch zu erreichen.
Abschließende Worte
Ein Industrial Gateway mit VPN-Unterstützung schafft einen Mehrwert, indem es Gerätekonnektivität, Protokollhandhabung, Edge-Processing, sichere Übertragung und Ferntransparenz auf einer Industrieplattform kombiniert.
Mit 4G-Konnektivität, vier Gigabit-LAN-Ports, mehreren seriellen Schnittstellen, industrieller Stromversorgung und einem breiten Betriebstemperaturbereich bietet der Tespro TG-324 eine praktische Grundlage für Cloud-Integration.
Wenn die Firmware, VPN-Architektur, Geräteprotokolle und Cloud-Dienste korrekt auf das Projekt abgestimmt sind, kann es den Nutzern helfen, Nachrüstungskosten zu senken, die Bereitstellung zu vereinfachen, den Bandbreitenverbrauch zu reduzieren und verteilte Industrieanlagen effizienter zu verwalten.
FAQs
F1. Hilft der TG-324, die Kosten für Mobilfunkdaten zu senken?
Ja. Mit lokaler Filterung und Datenaggregation ist der TG-324kann helfen, den Upstream-Mobilfunkverkehr durch lokale Filterung und Aggregation zu reduzieren, wo konfiguriert.
F2. Unterstützt der TG-324 eine Verbindung zu Cloud-Diensten?
Ja. Der TG-324 ist in der Lage, Felddaten an unterstützte Cloud-Dienste oder private Cloud-Server zu senden.
F3. Wie viele und welche Art von Schnittstellen hat der TG-324?
Der TG-324 verfügt über 4 Gigabit-Ethernet-Ports, 2 RS485-Ports und 1 RS232-Port.
F4. Hilft der TG-324 beim Anschließen von Altgeräten?
Ja. Der TG-324 verfügt über mehrere serielle Schnittstellen, um ältere Messgeräte, SPSS und Controller aufzunehmen.
F5. Ist der TG-324 ein Edge-Computing-Gerät?
Ja. Der TG-324 ist je nach Anwendung zur lokalen Datenverarbeitung, -filterung und -aggregation in der Lage.
