Atualmente, os routers industriais 4G são amplamente utilizados nos setores M2M da cadeia da Indústria das Coisas (IoT), tais como redes inteligentes, transportes inteligentes, casas inteligentes, finanças inteligentes, automação industrial, segurança pública, proteção ambiental, medicina digital e outros domínios. Os routers industriais 4G são amplamente utilizados e suportam os modos de rede 4G/3G/Wi-Fi/VPN, bem como DTU série e funções de duplo backup com fios e sem fios.
O DTU é um tipo de equipamento terminal sem fios utilizado especificamente para converter dados seriais em dados IP ou dados IP em dados seriais, para transmissão através de uma rede de comunicação sem fios. É amplamente utilizado em sistemas de gás e água, bem como nos setores da gestão de recursos hídricos, geologia e outros.
Embora ambos transmitam dados, existem diferenças óbvias entre os dois:
1. Interface visual
Router industrial 4G: A interface externa dispõe normalmente de uma porta de rede, que fornece funções de ligação sem fios para dispositivos de rede. A transmissão de dados requer que o dispositivo de rede aceda ativamente ao centro para concluir a transmissão de dados. Normalmente, os routers industriais 4G disponibilizam vários métodos de interface de rede, tais como porta WAN, LAN ou porta WAN/LAN comutável livremente. É possível personalizar o método de interface adequado de acordo com o método de ligação utilizado no projeto. .
DTU 4G: A interface física geralmente só disponibiliza ligação através de porta série. O DTU 4G é utilizado principalmente para a transmissão bidirecional transparente entre dados seriais e dados IP. O que devo fazer se alguns projetos precisarem de utilizar tanto a porta de rede como a porta serial? Na era atual de rápido desenvolvimento tecnológico, as funções dos routers industriais 4G e do DTU 4G foram integradas.
2. Interface de acesso aos dados
Router industrial 4G: Disponibiliza 1 interface de rede para acesso a dados. O dispositivo terminal apenas precisa de utilizar o endereço IP da porta de rede do router 4G como gateway. O dispositivo terminal deve utilizar o endereço IP especificado; ou, apenas ao especificar um endereço no segmento de endereços IP, é que o router 4G pode trocar dados com o servidor do endereço IP especificado ou com o servidor nesse segmento de endereços IP. Todos os outros endereços não definidos do router 4G não podem comunicar entre si.
DTU 4G: O acesso a dados geralmente também disponibiliza interfaces seriais ou de rede, mas a sua finalidade é a ligação telefónica, não a de funcionar como um verdadeiro gateway. Por exemplo, o DTU 4G com interface série é utilizado da seguinte forma: após a ligação ao dispositivo terminal e a conclusão da ligação, o DTU 4G é considerado um novo dispositivo de rede do dispositivo terminal, e o endereço do dispositivo terminal passa a ser o endereço associado ao novo dispositivo de rede; e o DTU 4G da interface de rede, à semelhança do acesso à Internet ADSL da China Telecom, o dispositivo precisa, geralmente, de efetuar uma ligação.
3. Como utilizar
Router industrial 4G: Permite converter protocolos de comunicação Ethernet e fieldbus. Basta definir o endereço IP especificado pelo router 4G no dispositivo terminal como gateway. Se o endereço IP especificado (ou o segmento de endereços IP especificado) não for definido, a função de comunicação não poderá ser implementada.
DTU 4G: O principal objetivo é implementar a ligação por linha telefónica, não funcionar como um verdadeiro gateway. Por exemplo, depois de o DTU 4G estar ligado ao dispositivo terminal e de concluir o processo de ligação por linha telefónica, o DTU 4G pode ser utilizado como um novo dispositivo de rede, e o endereço do dispositivo terminal pode utilizar este endereço de ligação do DTU 4G.
4. Ambiente de aplicação
Router industrial 4G: normalmente com função VPN/APN e encriptação de rede privada. Além disso, o router industrial 4G com função Wi-Fi é adequado para projetos que necessitem de cobertura de sinal sem fios Wi-Fi no exterior.
DTU 4G: A distância de transmissão utilizada nos terminais de campo é relativamente variável e a taxa de comunicação de dados é elevada. Por conseguinte, o desempenho em tempo real do DTU 4G satisfaz a maioria dos setores industriais e é normalmente utilizado em sistemas de recolha de dados e monitorização. Por exemplo, sistemas de monitorização remota de estações de carregamento, sistemas de deteção ambiental, monitorização do consumo de energia em tempo real, aplicações de monitorização de projetos de conservação de água em barragens, etc.
5. Proteção contra interferências na rede do servidor
Router industrial 4G: A transmissão de dados deve cumprir os regulamentos pré-definidos; caso contrário, a comunicação não poderá ser realizada corretamente, reduzindo assim a possibilidade de tráfego de rede desnecessário; ao mesmo tempo, garante que o servidor processe os dados de acordo com critérios-chave, tais como o número de sequência enviado. Os dados não serão reproduzidos nem reenviados.
DTU 4G: Não existe qualquer filtragem relevante durante a transmissão de dados, pelo que outros equipamentos podem enviar diretamente informações não autorizadas para o terminal através da rede. Ao mesmo tempo, o DTU 4G aumenta o tráfego de rede desnecessário; além disso, se os dados não forem devidamente processados, a repetição ou retransmissão de dados sem fios pode causar anomalias no sistema, representando assim riscos de segurança.
6. Endereço IP utilizado
Router industrial 4G: O endereço IP utilizado pelos equipamentos terminais que utilizam um router industrial 4G é qualquer endereço IP ou endereço pertencente a um segmento de endereços IP que possa ser definido pelo próprio utilizador. Isto também difere do endereço IP atribuído pelo cartão UIM.
DTU 4G: O endereço IP utilizado pelos equipamentos terminais que utilizam a DTU 4G é, geralmente, o endereço IP atribuído pela ligação via cartão UIM (este endereço IP é designado por 3A).
7. Segurança da transmissão
Router industrial 4G: Os equipamentos terminais que utilizam um router industrial 4G têm de utilizar um endereço IP específico, não sendo possível a comunicação com qualquer outro endereço; depois de os dados do equipamento terminal passarem pelo router industrial 4G, estes são transmitidos através de uma rede sem fios sob a forma de conteúdo encriptado. Geralmente, os dados interceptados transmitidos na rede sem fios não podem ser descodificados. Os dados encriptados só podem ser descodificados corretamente pelo servidor de comunicação designado; ao mesmo tempo, todos os dados passam por um processamento de chave de passagem, como números de série únicos correspondentes, garantindo que os dados dos equipamentos terminais não sejam reproduzidos nem retransmitidos.
4G DTU: Não existe qualquer restrição quanto ao endereço IP utilizado pelos equipamentos terminais que utilizam o 4G DTU; assim, desde que seja possível atribuir um endereço IP, estes podem comunicar com o sistema do servidor. Depois de os dados do equipamento terminal passarem pelo 4G DTU, são transmitidos sem fios. O conteúdo transmitido pela rede é, geralmente, processado apenas pelo cabeçalho IP. Para interceptar os dados transmitidos na rede sem fios, basta remover as informações do cabeçalho e os dados transmitidos serão exibidos; ao mesmo tempo, os dados não são processados em conformidade. O DTU 4G pode provocar a repetição ou retransmissão de dados sem fios, causando anomalias no sistema e representando, assim, riscos de segurança.
8. Segurança do acesso sem fios
Router 4G: A troca de dados através de um router 4G utiliza um túnel seguro estabelecido entre o router sem fios e o servidor de comunicação. Toda a troca de dados só pode ocorrer de ponta a ponta (dispositivo terminal a servidor), e qualquer outro ponto intermédio não permite que os dados em ambas as extremidades sejam comunicados de forma eficaz, o que significa que o fornecedor da rede sem fios não pode aceder a nenhum sistema em nenhuma das extremidades da comunicação.
DTU 4G: A troca de dados através da DTU 4G recorre ao processo de troca de dados do operador de rede móvel, permitindo que este aceda facilmente a qualquer sistema em ambas as extremidades da comunicação.
9. Compressão e transmissão de dados
Com a utilização de routers industriais 4G, os pacotes de dados de grande dimensão podem ser primeiro comprimidos e, em seguida, transmitidos, reduzindo assim o tráfego de rede, aumentando a largura de banda da rede e melhorando a eficiência da transmissão de dados (exceto no caso de fotografias e imagens com elevadas taxas de compressão).
Quando se utiliza um DTU 4G, os dados geralmente não são comprimidos durante a transmissão.
10. Tratamento de dados cambiais
O servidor de comunicação é o núcleo do router industrial 4G, pelo que é necessário instalar o servidor central num host para que o router industrial 4G possa comunicar. Todos os dados trocados pelo dispositivo têm de ser encriptados, desencriptados, verificados, encaminhados, etc. O processamento, através do DTU 4G, não envolve outros servidores intermédios, mas sim uma ligação direta ao servidor central.
Quer se trate de um router 4G industrial ou de um DTU, todos são dispositivos utilizados no setor da Internet das Coisas (IoT) para transmitir de forma transparente dados de rede sem fios para equipamentos industriais. Em termos de transmissão de dados, cada um tem as suas próprias vantagens. Por exemplo, os routers 4G industriais apresentam grandes vantagens na transmissão de vídeos de vigilância. No entanto, em áreas com distâncias de transmissão dispersas, o DTU 4G, com taxas de comunicação de dados mais elevadas, tem as suas próprias vantagens.
