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NetPI – porta de entrada para IIoT em redes PROFINET

NetPI


O NetPI é um conversor IIoT – “Industrial Internet of Things”, para conectar dispositivos de automação industrial com a indústria 4.0 e aplicações em nuvem. Sua plataforma foi desenvolvida pela Hilscher, baseada em uma arquitetura customizada do Raspberry PI 3 com o controlador multiprotocolo netX da Hilscher, permitindo que se conecte como escravo a redes Real-Time-Ethernet, como PROFINET, Ethernet/IP entre outras. Com seu processador 1.2GHz quad-core ARM CPU, 1GHz RAM, 8GB de FLASH, 4x USB 2.0, HDMI, Wi-fi/BT, a plataforma está preparada para aplicações de IIoT e indústria 4.0.

Um slot de expansão permite adicionar módulos para comunicação com o nível de sensores e atuadores como RFID, Entradas e Saídas Digitais ou portas de comunicação em CAN, RS-232 ou RS-485.

Para atender às aplicações industriais, o netPI possui entrada de alimentação em 24VDC, está alojado em um robusto chassi metálico com encaixe para trilho DIN, suporta temperatura de operação de -20º a 60ºC, e está em conformidade com os padrões EMC EN55011 e IEC61000. A antena se estende além do chassi para obter maior cobertura para comunicação wireless.

O NetPI hospeda uma compilação Yocto Linux protegida por AppArmor. Por design, o software do sistema está em conformidade com o padrão de segurança cibernética IEC 62433 para sistemas de automação e controle. O acesso do usuário é concedido por meio de navegador web com conexões seguras via https. O dispositivo é inicializado com segurança e permite atualizações do sistema apenas com o software verificado a integridade pela Hilscher.

As aplicações podem ser adicionadas pelo usuário somente através do ambiente Docker, contudo o software containerizado é executado isolado e não é capaz de comprometer a segurança do host NetPI.

O ambiente Docker é um sistema de virtualização eficiente, pois, ao invés de fazer máquinas virtuais que necessitam de um software hipervisor entre o hardware e o Sistema Operacional, como por exemplo VMWare ou Virtualbox, o Docker permite virtualizar apenas a aplicação, tornando sua execução muito mais leve e rápida, pois eliminam a necessidade de subir um software hipervisor e um sistema operacional com todos os I/Os. Em outras palavras, cada container não precisa subir um SO, além disso, é possível definir o uso ou a limitação de recursos por container, como exemplos CPU, memória, I/Os, entre outros.

O NetPI com o Docker é um ecossistema ideal para hospedar quaisquer aplicações IIoT. Através de comunicação com a nuvem, é possível acessar diversas bibliotecas na comunidade Docker Hub e baixar a imagem de diversos containers prontos para uso. Como exemplo, podemos citar containers para usar: Node-Red editor gráfico para aplicações IoT, OpenPLC e CODESYS para programação de lógica de controle como Ladder, MQTT e OPC UA, Rapbian OS, SAP Cloud Platform Internet of Things, IBM Watson, AWS Cloud Services, Microsoft Azure, Google Cloud, entre outros. A Hilscher disponibiliza esses containers dentro da plataforma Docker já com as instruções para uso imediato, mas é possível criar o seu próprio container e até mesmo um repositório com diversos containers, sejam eles publicados abertamente para outros usuários da comunidade ou de forma privada para uso exclusivo do proprietário.

Com a combinação de diversos containers, a possibilidade de executá-los simultaneamente, somado à conectividade com redes de chão de fábrica com plataformas de TI, torna o NetPI um poderoso IOT edge gateway para aplicações de indústria 4.0 de forma flexível, segura e escalável.

NetPI Aplicação



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