Guida utente del gateway IoT industriale Compulab IOT-LINK
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1 INTRODUZIONE
1.1 Informazioni sul presente documento
Il presente documento fa parte di una serie di documenti di riferimento che forniscono le informazioni necessarie per utilizzare e programmare il prodotto Compulab IOT-LINK.
Per ulteriori informazioni fare riferimento ai documenti elencati nella Tabella 2.
2 OLTREVIEW
2.1 Punti salienti
IOT-LINK è un gateway IoT industriale miniaturizzato e altamente integrato, ottimizzato per applicazioni a basso costo.
- NXP i.MX93, dual-core Cortex-A53, 1.7 GHz
- Fino a 2 GB LPDDR4 e 64 GB eMMC
- Modem LTE, LAN e WiFi in tutto il mondo
- 2x RS485 / CAN-FD, 3x DI / DO
- Rete Bluetooth, Thread e Zigbee
- Ampio intervallo di temperatura da -40°C a 80°C
- Sistemi operativi: Debian Linux, Yocto Project, Balena OS
2.2 Specifiche
La colonna "Opzione" specifica l'opzione di configurazione IOT-LINK richiesta per avere la particolare funzionalità. "+" significa che la funzionalità è sempre disponibile.
3 COMPONENTI DEL SISTEMA PRINCIPALE
3.1 Sistema su chip i.MX93
Il System-on-Chip (SoC) i.MX 93 include due potenti processori Arm® Cortex®-A55 con velocità fino a 1.7 GHz. Un Arm® Cortex®-M33 per uso generico con velocità fino a 250 MHz è destinato all'elaborazione in tempo reale e a basso consumo energetico.
3.2 Memoria
3.2.1 RAM
IOT-LINK è disponibile con un massimo di 2 GB di memoria LPDDR4 integrata.
3.2.2 Conservazione
IOT-LINK utilizza una memoria non volatile integrata (eMMC) per memorizzare il bootloader. Lo spazio eMMC rimanente è destinato a memorizzare il sistema operativo (kernel e root). filesistema) e dati per scopi generali (utente).
3.3 Cellulare
IOT-LINK può essere opzionalmente assemblato come modulo modem cellulare mini-PCIe. Per configurare IOT-LINK per la funzionalità cellulare, installare una scheda SIM attiva nell'alloggiamento SIM situato dietro il pannello posteriore. Rimuovere il pannello posteriore per accedere all'alloggiamento SIM. La connessione dell'antenna modem è disponibile tramite connettore SMA sul pannello frontale di IOT-LINK.
Nota: il modem cellulare è presente solo nei gateway ordinati con l'opzione di configurazione "Jxx"
3.4 Moduli WiFi e Wireless Mesh
IOT-LINK può essere opzionalmente assemblato con uno dei seguenti moduli di comunicazione wireless:
- Modulo WiFi 6 802.11ax e Bluetooth 5.4 basato su NXP IW611 (opzione "WB")
- Modulo mesh wireless basato su Nordic Semiconductor nRF52840 (opzione "WMN")
- Modulo mesh wireless basato su Silicon Labs MGM240 (opzione "WMS")
La connessione dell'antenna del modulo installato è disponibile tramite connettore RP-SMA sul pannello frontale dell'IOT-LINK. Il modulo WiFi/Bluetooth è interfacciato con il SoC i.MX93 tramite porte SDIO e UART. I moduli mesh wireless sono interfacciati con il SoC i.MX93 tramite interfaccia USB multiplexata con il connettore host USB.
Nota: quando IOT-LINK è assemblato con un modulo mesh wireless, il connettore host USB è inattivo e non può essere utilizzato
3.5 Ethernet
IOT-LINK incorpora una porta Gigabit Ethernet implementata con MAC interno i.MX93 e Realtek RTL8211 PHY.
3.6 Console di debug seriale
IOT-LINK è dotato di una console di debug seriale tramite un bridge UART-USB su connettore micro USB. Il bridge UART-USB CP2104 è interfacciato con la porta UART i.MX93. I segnali USB del CP2104 vengono instradati al connettore micro USB sul pannello frontale, etichettato DBG.
3.7 Porta di programmazione USB
IOT-LINK è dotato di un'interfaccia di programmazione USB SDP che può essere utilizzata per il ripristino del dispositivo tramite l'utility NXP UUU. L'interfaccia di programmazione USB è indirizzata alla porta micro USB situata dietro il pannello posteriore. Rimuovere il pannello posteriore per accedere al connettore USB SDP. Quando un PC host è collegato tramite un cavo USB al connettore di programmazione USB, IOT-LINK disabilita il normale avvio da eMMC ed entra in modalità di avvio Serial Downloader.
3.8 Morsettiera I/O industriale
IOT-LINK è dotato di una morsettiera a 10 pin contenente diverse interfacce I/O. Per la piedinatura del connettore, fare riferimento alla sezione 5.4.
3.8.1 CAN-Bus
IOT-LINK dispone di un massimo di due porte CAN-FD opzionali implementate con il controller CAN i.MX93. Caratteristiche principali:
- Implementazione completa del protocollo CAN FD e specifica del protocollo CAN versione 2.0B
- Conforme alla norma ISO 11898-1
- Resistori di terminazione opzionali 120 controllati da ponticelli situati dietro il pannello posteriore
Nota: le porte CAN bus sono presenti solo nei gateway ordinati con le opzioni "FACAN" o "FBCAN". Le porte CAN sono mutuamente esclusive con le porte RS485.
3.8.2 RS485
IOT-LINK dispone di un massimo di due porte RS485 opzionali implementate con transceiver MAX13488 interfacciati con porte UART i.MX93. Caratteristiche principali:
- 2 fili, half duplex
- Baud rate programmabile fino a 3Mbps
- Resistori di terminazione opzionali 120 controllati da ponticelli situati dietro il pannello posteriore
Nota: le porte RS485 sono presenti solo nei gateway ordinati con le opzioni "FARS4" o "FBRS4". Le porte RA485 sono mutuamente esclusive con le porte CAN bus
3.8.3 Ingressi e uscite digitali
IOT-LINK fornisce tre segnali che possono essere utilizzati come ingressi o uscite digitali. Caratteristiche principali:
- Progettato per applicazioni PLC a 24 V
- Uscite digitali corrente di uscita massima 1A per canale
- Ingressi digitali autoalimentati con limitazione di corrente
3.8.4 Ingresso CNTL di alimentazione remota
È possibile collegare un pulsante di accensione remoto al pin CNTL della morsettiera. Premendo il pulsante si modifica lo stato di alimentazione del sistema. Collegare il pulsante tra il pin CNTL e il pin di terra comune.
Attenzione: collegamento dell'ingresso del pulsante di accensione remoto alla tensione CCtagpotrebbe danneggiare il dispositivo.
*** Collegare il pin di ingresso a GND solo tramite l'interruttore di contatto ***
4 LOGICA DI SISTEMA
4.1 Sottosistema di alimentazione
4.1.1 Binari elettrici
IOT-LINK è alimentato da un singolo binario di alimentazione tramite il connettore di alimentazione CC.
4.1.2 modalità di alimentazione
IOT-LINK supporta tre modalità di alimentazione hardware.
4.1.3 Batteria di backup dell'RTC
IOT-LINK è dotato di una batteria al litio a bottone da 120 mAh, che mantiene attivo l'RTC integrato quando l'alimentazione principale non è presente.
4.2 Orologio in tempo reale
L'RTC IOT-LINK è implementato con il chip real-time clock (RTC) AM1805. La batteria di backup IOT-LINK mantiene l'RTC in funzione per mantenere le informazioni di clock e ora anche quando l'alimentazione principale non è presente.
4.3 Watchdog hardware
La funzione watchdog IOT-LINK è implementata con il watchdog i.MX93.
4.4 Modulo piattaforma attendibile
IOT-LINK è assemblato con un dispositivo Infineon SLB 9673 compatibile con TPM2.0.
5 INTERFACCE E CONNETTORI
5.1 Posizioni dei connettori
5.1.1 Pannello frontale
5.1.2 Pannello posteriore (aperto)
5.2 Connettore di alimentazione CC
Connettore di ingresso alimentazione CC.
5.3 Connettore host USB
La porta host USB 2.0 IOT-LINK è disponibile tramite connettore USB di tipo C standard. La porta USB 2.0 è multiplexata con moduli mesh wireless.
Nota: la porta USB IOT-LINK non fornisce funzionalità USB3.0
Nota: quando IOT-LINK è assemblato con un modulo mesh wireless, il connettore host USB è inattivo e non può essere utilizzato
5.4 Interfacce e connettori
I segnali I/O industriali IOT-LINK vengono instradati verso la morsettiera. La piedinatura del connettore è mostrata di seguito. Per ulteriori dettagli, fare riferimento alla sezione 3.8.
5.5 Console di debug seriale
L'interfaccia della console di debug seriale IOT-LINK è instradata al connettore micro-USB situato sul pannello frontale.
5.6 Connettore Ethernet RJ45
IOT-LINK è dotato di una porta Ethernet, instradata verso un connettore RJ45.
5.7 Presa per scheda SIM
L'alloggiamento per la scheda micro-SIM IOT-LINK si trova sul retro del dispositivo. Rimuovere il pannello posteriore per accedere all'alloggiamento della SIM.
5.8 LED indicatori
Le tabelle seguenti descrivono i LED indicatori IOT-LINK.
I LED per uso generico sono attivi alti e controllati da GPIO SoC.
5.9 Connettori dell'antenna
IOT-LINK è dotato di due connettori per antenne esterne.
5.10 Controllo della terminazione RS485/CAN
IOT-LINK è dotato di due resistori di terminazione per le porte RS485/CAN bus. Le terminazioni sono controllate indipendentemente da due jumper situati sul pannello posteriore di IOT-LINK. Rimuovere il coperchio del pannello per accedere ai jumper di terminazione.
Nota: IOT-LINK è preassemblato con i ponticelli di terminazione. Per impostazione predefinita, le resistenze di terminazione sono abilitate per entrambe le porte.
6 DISEGNI MECCANICI
Il modello 3D IOT-LINK è disponibile per il download all'indirizzo:
https://www.compulab.com/products/iot-gateways/iot-link-industrial-iotgateway/#devres
7 CARATTERISTICHE OPERATIVE
7.1 Valutazioni massime assolute
NOTA: lo stress oltre i valori massimi assoluti può causare danni permanenti al dispositivo
7.2 Condizioni operative consigliate
7.3 Consumo energetico tipico
Il consumo energetico è stato misurato con la seguente configurazione:
- Configurazione – IOT-LINK-D2-N32-E-WB-JS7672G-FARS4-FBCAN-DIO-POE-XL
- Alimentatore da 12 V CC
Documenti / Risorse
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