非IPワイヤレス デバイスをインターネットに接続するために使用されるインターネット プロトコル (IP) ゲートウェイは、成長を続けるマシン ツー マシン (M2M) およびモノのインターネット (IoT) 分野の重要なコンポーネントになっています。インターネットへの接続を必要とするリモート デバイスがますます増えるにつれ、企業はセルラー/RFゲートウェイを設計するか、既製のソリューションを探すかという難しい決断に直面しています。このホワイト ペーパーは、今日のダイナミックなM2M環境において多くの企業が直面する「製造か購入か」の意思決定プロセスを支援することを目的としています。
ゲートウェイはなぜ必要なのでしょうか?
分散型センシング ネットワークとリモート資産の導入が進むにつれて、リモート デバイスとデータにアクセスする必要性があらゆる業界で重要になっています。ビジネスプロセスと運用効率を改善するために、「エッジ」から収集された情報に依存する企業が増えています。ゲートウェイは「データ アグリゲータ」とも呼ばれ、エッジ デバイスをIPネットワークにブリッジする上で重要な要素です。ゲートウェイは、IP接続が利用できない場合、またはローカルIPネットワークへのアクセスが拒否された場合に、データをIPネットワークにバックホールする手段を提供します。
ゲートウェイの選択を評価する際には、正当なセキュリティ上の理由によりクライアントのIPネットワークへのアクセスが拒否される可能性があるかどうかを考慮する必要があります。既製のゲートウェイは、安全なIPベースの接続を提供し、エッジ データをクラウド プラットフォームや、ネットワークが存在しないエンタープライズ アプリケーションに確実かつシームレスに配信します。セキュリティとクラウド サービスが統合された既製のゲートウェイにより、企業は何千ものリモート デバイスのネットワークをシンプルかつスケーラブルな方法で管理できるようになります。
急速に変化する市場
ゲートウェイ市場は独自のルネッサンス期を迎えています。最も初期のゲートウェイ設計とアーキテクチャの一部は、高度にモジュール化され、「爆弾」に耐え、高価であることに重点を置いていました。これらの初期のゲートウェイとその導入は目的を果たし、ITテクノロジーが非常に過酷な環境でも確実に動作できることを実証しました。現在でも、高度に耐久性の高いゲートウェイ ソリューションに対するニーズは依然として存在していますが、よりアプリケーションに特化したゲートウェイに対するニーズが新たな形で市場を牽引しています。一例として、ガレージ ドア アプリケーションに使用されるLiftmaster MyQインターネット ゲートウェイが挙げられます。ゲートウェイは、実際には、ユーザーがISMおよび802.11テクノロジーを介してガレージ ドアとインターフェイスできるようにする機能限定デバイスです。ゲートウェイは、ガレージ ドアとのインターフェイス以外の目的はありません。さらに、DigiのConnectPort X2e® などのゲートウェイは、クライアントに既製のソリューションを選択する機能を提供し、特定のアプリケーション要件を持つプロジェクト向けにカスタマイズする機能も追加します。
製造と購入の検討
製造するか購入するかは、インテリジェント システム ソリューションの開発と導入を検討するときに行われる最も重要な決定の1つであり、今後のすべての決定の原動力となり、影響を与えます。
ゲートウェイ設計の技術的な側面以外にも、接続オプションに関する追加の考慮事項、他のカスタマイズされたアプリケーションやサービスが提供または販売されているかどうか、コストに含まれるものなど、これらはすべて、製造か購入かの決定を確定させる前にクライアントが理解しておく必要がある基準です。
多くの企業は、自社の専門分野以外の技術開発に取り組もうとしたために、独自のゲートウェイの開発に失敗しています。ゲートウェイの設計は可能ですが、適切な
専門知識がない場合、そうするとプロジェクトが中断され、スケジュールに何ヶ月も追加される可能性があります。完全なPTCRBおよびキャリア認定ゲートウェイを購入することは、必要なネットワーク接続を提供し、設計リスクを軽減し、全体的な認定コストを削減しながら、スケジュールどおりにソリューションを市場に投入するための確実な方法です。企業にとって、自社の得意分野を知ることは重要ですが、さらに重要なのは、自社の不得意分野を知ることです。
製造と購入に関するその他の考慮事項
市場投入までの時間
oゲートウェイ設計は、設計プロジェクトに多大な時間とコストを追加する可能性があります。
ハードウェアと接続の選択とトレードオフ
oサブGHz、2.4 GHz、イーサネット、802.11、セルラーおよび衛星
ソフトウェア開発
oゲートウェイに組み込む必要があるファームウェアとローカルインテリジェンスは何か? oセキュリティ
oクラウドサービス
認証
o規制およびキャリア
保守およびサポート費用
o技術、規制、通信事業者
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無線ファームウェアアップデート
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セキュリティのアップグレードとパッチ
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複雑なワイヤレスシステムに関するリソースと専門知識
Freescale、STMicro、Texas Instrumentsなどの企業のリファレンス デザインを活用してゲートウェイを設計および開発することは、カスタム ゲートウェイを構築する1つの方法です。リファレンス デザインを使用することはゲートウェイを設計するための適切な方法ですが、ビジネスの成長に合わせて拡張できる信頼性の高いソリューションを作成するには、さらに多くのことが必要です。オープンソースAPIクライアントを使用するゲートウェイを選択すると、ソフトウェア開発の要件が緩和されます。Freescale® Semiconductorのi.MX28テクノロジーをベースに構築されたDigiのConnectPort X2eなどのPythonを使用するゲートウェイは、クライアントに柔軟性と使いやすさを提供します。
ケーススタディ: 太陽光発電設備をシンプルかつ簡単に、そしてコスト効率よく設置する方法
近年IPゲートウェイ技術が進歩したのと同様に、太陽エネルギーに基づく技術も長い道のりを歩んできました。少し前までは、太陽光パネルの設置は顧客にとってコストがかかりました。市場は住宅に重点を置いており、企業は導入にコストがかかると判断しました。特に大規模なオフィスビルに既存のビルディングオートメーションシステムが導入されている場合は、システムの監視も懸念事項でした。
太陽光パネルのコストが下がり、「スマートエネルギー」運動が勢いを増すにつれ、太陽光発電メーカーは商業分野への進出を開始しました。実装を成功させるには、いくつかの重要な要件を満たす必要がありました。
- システムの健全性を遠隔から遠隔監視する機能
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スケーラブル
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安全な
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既存のネットワークインフラストラクチャの外で作業する能力
- トータルソリューションの一部としてコスト効率に優れています
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信頼性のある
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必要な無線認証をすべて含める
太陽光発電会社は、業界にイノベーションを起こそうと、太陽光発電システムの一部であるIPゲートウェイ デバイスがこれらの要件を満たし、迅速に市場に投入できることを発見しました。
そのようなアプリケーションの1つで、DigiのConnectPort X2eが貴重なソリューションを提供しました。
ConnectPort X2eゲートウェイには以下が含まれます。
- 2.4GHzのZigBee
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イーサネット
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セルラーゲートウェイモデルのオプション
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アプリケーションのニーズを満たす特定のファームウェア
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リモート接続先:
oリモートインストールのシステム状態を監視するoリモートノードのファームウェアをリモートで更新する
リモート接続は、EtheriosTMのDevice Cloudを全体的なソリューションに追加することで実現しました。これに加え、リモート インストールでのセルラー オプションにより、ネットワークが存在しない場所にドロップインしたり、既存のネットワークを使用する際の複雑さや作業を回避したりできるようになりました。