5G工业网关性能及应用解决方案

2021-03-16 16:00:35 星创易联 54

  5G工业网关是指支持5G网络的物联网工业网关。新型的物联网工业网关,除具备4G工业网关已有的功能外,同时增加一些强大的功能。 下面我们以星创易联SG800千兆型的5G工业网关为例进行详细介绍。

5g/4g工业路由网关

  一、5G工业网关简介

  SG800是采用双核处理器,其主频率可达880MHz,对比4G网关性能有数倍提升。拥有1个千兆光纤口、5个千兆网口、USB3.0高速接口等。支持双频WIFI 2.4G和5G频,同时兼容华为5G模块,高通芯片模块, 并保持4G网关中强大的存储和外扩存储功能,基于 Linux 系统,集成 Python 开发环境和 C 语言开发环境。

  二、5G工业网关通信方案

  5G通信方案,星创易联SG800工业网关主要是采用的两家5G通信方案,支持华为的5G,及高通的5G。 市面上物联网5G芯片出来也就这两家,其它像三星、联发科、紫光展锐等有的自用,有的还没有出工业级别的。

  5G模块国内主要这几家: 华为MH5000模块。高通方案包括:移远,广和通,中移这些厂商的5G模组,绝大多数都是基于高通骁龙X55平台。

  三、5G工业网关性能提升

  5G网关对比4G网关,性能提升明显:

  1. 内核主频性能提升3倍;

  2. 双内存提升6-8倍;

  3. 双频WIFI(5G和2.4G频道);

  4. USB3.0接口;

  5. 千兆网口;

  6. 传输速率提升10~100倍;

  7. 连接设备密度增加5倍;

  四、5G工业网关功能说明

  1、接口丰富,项目应用更灵活

  配备丰富的行业应用接口,星创易联SG800工业5G网关已具有5路千兆网口、1路千兆光纤、1×RS232、WIFI功能(可选)。4 个 RS485 串口, 4 个 POE 口,4路DI,4路DO,4路AI。

  2、兼容协议广、平滑接入各种云平台,同时阻断安全隐患

  · 支持MQTT,可与阿里云、百度云等第三方云平台对接;

  · 支持国内主流组态软件:组态王、三维力控、易控等;

  · 可与企业研发建设的私有云平台匹配对接;

  · 可与星创易联科技自主开发的设备远程监测管理平台、环保监测管理平台等对接;

  · 支持工业现场的多种工业设备协议包括:TCP(纯TCP、自定义TCP、FTCP、HTCP)、UDP(纯UDP、HUDP)、MODBUS(MODBUS TCP、MODBUS RTU)、HTTP客户端、TCP服务器、MQTT 、Modbus等, OPC、IEC61850、IEC60870、DNP3、BACnet、ONVIF 可定制实现,不断扩充的协议库可使更多的设备轻松接入;支持采集工业现场的多种工业设备协议,并以多种工业设备协议向其他系统或设备提供数据分发服务;

  · 私有协议二次开发能力强,具有多品牌PLC,DCS、智能仪表,智能设备等厂商的私有协议,方便客户根据具体项目需求对接个各种设备,采集相关数据;

  · 支持定制国家或行业协议,可选提供通信中心入库的方式接入第三方平台或定制第三方协议。

  4、兼容多种通信方式,专利技术保障无线通信安全

  · 集成5G/4G/NB-IoT/有线等多种通信方式,支持有线和无线互为备份。可选配GPS定位。可选配4G转WIFI,快速构建工业级WIFI网络,方便设备WIFI接入与本地配置;

  · 具有软件看门狗与硬件看门狗技术,设备自动监测工作状态,当网关设备偶发异常时,智能进行软件唤醒或硬件断电重启,将整个设备复位,确保设备实时正常运行;

  · 支持PPP层心跳、ICMP探测、TCP Keepalive以及应用层心跳等多级链路检测机制,自动恢复网络故障,掉线重连,维持无线连接“永久在线”。

  5、数据5中心同步传输,管理协同更高效

  多中心无线传输,内嵌标准TCP/IP协议栈,项目数据可实现5个中心同步无线传输,监控数据可同时上报省、市、县级等各级管理平台。方便本地管理部门、远程各级管理部门、外部合作单位同步获取数据,实现高效管理。

  6、支持数据补传,数据安全不丢失

  设备断线重连、断电重启,设备不会丢失采集数据,会将之前采集到且未发送成功的数据,在网络空闲的时候进行再次发送。

  7、大容量本地存储,数据可保存10年

  强大的存储和外扩存储功能,配备USB、TF卡接口,可保存较长历史数据,掉电不丢失数据可存储10年以上的采集数据、设定参数及历史数据。

  8、专为工业级无人值守环境设计,适用于各种恶劣工况环境,应用安全有保障

  工业级通信模块搭载高速处理器, EMC电磁兼容达到四级,耐高低温材料(-35℃至75℃),宽压(5V-35V),超强的防潮、防雷、防电磁干扰能力适应各种恶劣工业应用环境。

  9、支持本地或远程配置升级,WEB管理,人机交互,网关管理更简便

  · 星创易联工业物联网网关支持本地与远程配置:可用串口进行本地配置;支持远程参数配置(同时支持平台配置方式和短信配置方式)、远程程序升级;

  · 提供功能强大的中心管理软件,对大量分布在各地的5G网关进行集中监测、配置、升级、诊断等。中心管理软件管理的网关数量没有上限。极大降低项目集成商、运营方、设备提供商等各方的维护成本提高管理效率。

  五、5G工业网关参数说明 (星创易联SG800)

硬件性能


 内存

板载贴片DDR3 1GB(工业级)


FLASH

4GB EMMC(工业级)


WIFI

802.11.ax (Wi-Fi 6),最高速率可达9.6Gbps,支持2.4G/5.8G双频


网络支持

工业级5G模块、支持七模全网通(4G)


系统时间

时间同步采用NTP技术,并内置有RTC


接口


WAN

1WAN


LAN

2个(10M/100M/1000M自适应MDI/MDIX口)


SIM卡接口

1 (抽屉式卡座,支持1.8V/3V SIM/UIM卡)


USB接口

1*USB2.0


Reset

1 (复位按钮)


天线接口

 4G/5G天线,阻抗50欧,SMA阴头内孔接口


 2.4G天线,阻抗50欧,SMA内针接口


1个 GPS(选配)


电源端子

1个(23.81mm间距连接座 


Console

1


RS232

1个


Can总线

2个


RS485

2


电源输出

1路12V


LoRa

支持LoRaWAN,私有协议


指示灯

9  1个PWR灯, 1个SYS灯, 1个GPS灯,3个信号强度灯,sim1 、sim2 和TF指示灯


供电特征


电源

外置电源适配器(12V 2A


工作电压

宽电源输入DC  9~36V


待机功耗

300500 mA@12V DC


工作功耗

500700mA @12V DC


工作条件


工作温度

-35+75º-31+167℉)


存储温度

-40+85º-40+185℉)


工作湿度

5%~95%(无凝结)


设备通风

自然散热、无噪音


物理特征


机箱

全金属机箱


外形尺寸

**: 126*44*166mm (不包括天线各安装件)


安装方式

桌面平放、导轨安装、壁挂式


重量

净重: 0.67KG (不包含天线和安装件)


毛重: 0.95KG (带配件及包装箱)


设备安全性与可靠性


安全与可靠性

电源反相保护、过压保护、过流保护;以太网接口内置 1.5KV 电磁隔离保护; 
RS232/RS485接口内置 15KV ESD保护; SIM/UIM 卡接口内置 15KV ESD 保护 


防护等级

IP30


认证

符合CCCRohs


MTBF

100,000小时


软件功能

 网络接入

支持APN VPDN

接入认证

支持CHAP/PAP认证

网络模式

GSM/GPRS/EDGE,LIMTS/HSPA+/EVDO/TD-SCDMA/TD-LTE/FDD LTE/5G NR

LAN协议

支持ARP,Ethernet

WAN协议

支持静态IP,DHCP,PPPoE,PPP

IP应用

支持 Ping、Trace、DHCP Server 、DHCP Relay、 DHCP Client、 DNS relay、DDNS 、Telnet

IP路由

支持路由

NAT功能

支持网络地址转换

工业协议

支持IEC101/104规约,支持环保212协议,支持MQTT,MUDBUS等工业协议

网络安全

防火墙

全状态包检测(SPI)、防范拒绝服务(DoS)攻击 过滤多播/Ping 数据包、访问控制列表(ACL)

内容 URL 过滤、端口映射、虚拟 IP 映射、IP-MAC 绑定

数据安全

IPsec VPN /L2TP/PPTP/GRE/OPEN VPN/CA 证书

可靠性

备份功能

支持有线、无线互为备份

链路在线监测

发送心跳包检测,断线自动连接

内嵌看门口狗

设备运行自检技术,设备运行故障自修复

WIFI(可选)

协议标准

IEEE 802.11b/g/n/ac/wifiax

速率

最高可达 9.6Gbps

安全特性

开放系统、共享密钥、WPA/WPA2 认证,WEP/TKIP/AES 加密

工作模式

AP、Client 工作模式

传输距离

100m(实际传输距离视环境而定)

智能化

集成DTU功能

支持 TCP、UDP 透明传输模式、TCP Server 模式 支持 Modbus RTU 转 Modbus TCP 网桥,

支持 DCUDP、DCTCP 模式

网络管理

QOS管理

支持带宽限制,IP 限速

配置方式

支持 telnet、web、ssh 和 console 配置方式

升级方式

支持 web 升级、支持FOTA

日志功能

支持本地系统日志、远程日志、串口输出日志。重要日志掉电保存

短信功能

状态查询、配置、重启

按需拨号

按需拨号、数据激活、短信激活

网管功能

支持星创(STAR  Device Manager)网管平台,批量管理

简单网络管理功能

支持 SNMP v1/v2c/v3,支持 SNMP TRAP 功能

流量管理

支持流量阈值设定,支持流量统计和流量告警功能

告警功能

支持系统重启、LAN 端口上下线、流量告警、sim 卡故障等告警

维护工具

Ping,路由跟踪,网速测试

状态查询

系统状态,modem 状态,网络连接状态,路由状态 



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