IoT-Gateway vs. Industrie-Router: Was ist der Unterschied?
Häufig herrscht Verwirrung: Ein modernes industrielles IoT-Gateway verfügt zwar über einen Router, ist aber weit mehr als nur ein einfaches Netzwerkgerät. Diese Unterscheidung ist entscheidend für die Wahl der richtigen Lösung.
| Critère | Industrierouter | Industrielles IoT-Gateway |
|---|---|---|
| Hauptfunktion | IP-Pakete weiterleiten | Erfassen, konvertieren, filtern, weiterleiten |
| Feldprotokolle | Modbus, RS-485, OPC UA, BACnet, M-Bus | |
| Datenverarbeitung | Edge-Computing, Filterung, Aggregation | |
| Cloud-Anmeldung | Rohdaten (IP) | MQTT / strukturiertes HTTPS |
| Industrielles VPN | Optionnel | Standardmäßig integriert |
| 4G-Konnektivität | Je nach Modell | Integriert (integrierte SIM-Karte) |
| Flottenüberwachung | Basique | Dedizierte Cloud-Konsole |
Zusammenfassend lässt sich sagen: Wenn Sie Daten von SPSen erfassen und an eine IoT-Plattform senden müssen, benötigen Sie ein Gateway. Wenn Sie lediglich eine Netzwerkverbindung zwischen zwei Standorten benötigen, reicht ein Router aus.
Eine allgemeine Einführung in das Konzept finden Sie auch auf der Seite IoT-Gateway.
Unterstützte Protokolle: Modbus, RS-485, OPC UA, BACnet, M-Bus
Das wichtigste Auswahlkriterium für ein industrielles IoT-Gateway ist die Liste der nativ unterstützten Feldprotokolle. Ein Austausch der Steuerungen, um sie kompatibel zu machen, wäre kostspielig und riskant.
Modbus RTU / RS-485 – das in der Industrie am weitesten verbreitete Feldbusprotokoll, das seit 40 Jahren in nahezu allen SPSen, Frequenzumrichtern, Zählern und industriellen Sensoren zum Einsatz kommt. Das Eziwan-Gateway fragt die Modbus-Register als Master ab und veröffentlicht sie über MQTT.
Modbus TCP – die Ethernet-Version von Modbus, die in modernen industriellen lokalen Netzwerken zum Einsatz kommt. Kompatibel mit SPSen von Schneider, Siemens, Wago, Phoenix Contact und den meisten anderen großen Herstellern.
OPC UA – der offene Standard der Industrie 4.0, der herstellerübergreifend kompatibel ist. Das Gateway fungiert als OPC-UA-Client und veröffentlicht die Knoten über MQTT in der Cloud.
BACnet – das führende Protokoll in der Gebäudeleittechnik (GLT) und in HLK-Systemen. Unterstützt MS/TP (RS-485) und BACnet/IP (Ethernet).
M-Bus – ein Protokoll zur Erfassung von Energiezählerständen (Wasser, Gas, Wärme, Strom). Unverzichtbar für Mess- und Abrechnungsanwendungen.
Eine ausführliche Beschreibung der einzelnen Protokolle finden Sie in unserem Leitfaden Industrieprotokolle.
Integriertes Edge-Computing: Daten an der Quelle filtern
Jeden Rohmesswert jede Sekunde in die Cloud zu übertragen, ist wirtschaftlich und technisch unsinnig. Ein industrielles IoT-Gateway wendet Verarbeitungsregeln direkt an der Quelle an, bevor die Daten gesendet werden.
Typische Funktionen des Edge-Computing:
- Schwellenwertfilterung — einen Wert nur dann senden, wenn er einen Schwellenwert überschreitet oder um mehr als X % abweicht.
- Zeitliche Aggregation — Berechnung von Mittelwert, Min- und Max-Wert sowie Standardabweichung über ein gleitendes Zeitfenster (1 min, 5 min, 1 h) und Übermittlung nur des Ergebnisses.
- Anomalieerkennung — Abweichungen vom Normalverhalten lokal identifizieren und sofort einen Alarm auslösen, ohne auf die Cloud zu warten.
- Pufferung bei Verbindungsunterbrechung — Speichern der Messwerte im lokalen Speicher während einer Netzwerkunterbrechung und erneutes Synchronisieren bei Wiederherstellung der Verbindung, ohne Datenverlust.
- Umwandlung — Umwandeln einer Spannung in Temperatur, eines Impulses in Volumen, eines Rohwerts in einen physikalischen Wert mit Einheit.
Edge-Computing reduziert den Mobilfunkdatenverbrauch im Vergleich zu einer unkomprimierten Datenübertragung in der Regel um 70 bis 95 %, wodurch sich die Kosten für die Datenverbindung entsprechend verringern.
Weitere Informationen: Industrielles Edge-Computing.
Integriertes VPN und OT-Sicherheit
In OT-Netzwerken (Operational Technology) sind Steuerungen untergebracht, die physikalische Prozesse steuern. Ein Hackerangriff kann zu Sachschäden, Verletzungen oder Produktionsausfällen führen. Sicherheit ist keine Option.
Die Sicherheitsarchitektur des industriellen IoT-Gateways von Eziwan basiert auf mehreren Grundsätzen:
Zero-Trust-Netzwerk – Am Gateway ist kein eingehender Port geöffnet. Die Verbindung wird immer von innen in Richtung Cloud über einen verschlüsselten VPN-Tunnel (WireGuard oder OpenVPN) hergestellt. Selbst hinter einem NAT des Netzbetreibers ohne feste IP-Adresse bleibt das Gateway über die Cloud-Konsole erreichbar.
IT/OT-Segmentierung – Das Gateway schafft eine klare Trennung zwischen dem Feldnetzwerk (Modbus, RS-485) und dem IP-Netzwerk. Die Steuerungen sind zu keinem Zeitpunkt direkt mit dem Internet verbunden.
Authentifizierung per Zertifikat – Jedes Gateway verfügt über ein eindeutiges Zertifikat, das von der Eziwan-Zertifizierungsstelle signiert wurde. Unbefugte Gateways können keine Verbindung zur Plattform herstellen.
Signierte OTA-Updates — Die Firmware-Versionen sind kryptografisch signiert. Jedes nicht autorisierte Update wird abgelehnt.
Zero-Touch Provisioning (ZTP): Bereitstellung ohne Techniker
Die Bereitstellung einer Flotte von 50 Gateways an 50 verschiedenen Standorten, wobei an jedem Standort ein Netzwerktechniker eingesetzt werden muss, kostet ein Vermögen. Durch Zero-Touch Provisioning entfallen diese Kosten.
Der ZTP-Eziwan-Prozess in 4 Schritten:
- Werkseitige Vorkonfiguration — Das Gateway wird mit einer eindeutigen Kennung und den Bootstrapping-Einstellungen ausgeliefert.
- Automatische Erstverbindung — Beim Einschalten verbindet sich das Gateway über die integrierte SIM-Karte mit dem Eziwan-ZTP-Server.
- Herunterladen der Konfiguration – Standortname, abzufragende Protokolle, Modbus-Adressen, Schwellenwerte, VPN, MQTT: Alles wird automatisch bereitgestellt.
- In wenigen Minuten betriebsbereit – Vor Ort ist lediglich Logistikpersonal erforderlich, um das Gerät anzuschließen.
Das ZTP ist für Projekte mit großem Umfang unverzichtbar: intelligente Stromzähler, Überwachung eines Photovoltaikparks, Fernablesung eines Wasserversorgungsnetzes.
Unsere Gateway-Lösungen und Protokolle
Für jeden Anwendungsfall gibt es eine optimale Lösung. Die folgende Tabelle führt Sie zu der Seite, die Ihrem Protokoll oder Ihren Anforderungen entspricht.
| Anforderung | Lösung | Weitere Informationen |
|---|---|---|
| All-in-One-Gateway für die Industrie | Eziwan Gateway | /gateway |
| Gateway für Industrie 4.0 | IIoT-Gateway | /passerelle-iiot |
| Übersicht über IoT-Gateways | IoT-Gateway | /gateway-iot |
| Modbus-RTU-Steuerungen zur Cloud | Modbus-RTU zur Cloud | /modbus-rtu-cloud |
| Modbus-TCP-Steuerungen zur Cloud | Modbus-TCP zur Cloud | /modbus-tcp-cloud |
| RS-485-Netzwerk zur 4G/Cloud | RS485 Modbus 4G | /rs485-modbus-4g |
| OPC-UA-Server zur MQTT-Verbindung | OPC-UA zur MQTT-Verbindung | /opc-ua-mqtt |
| BACnet-Regler zur Cloud | BACnet zur Cloud | /bacnet-cloud |
| M-Bus-Zähler zur Cloud | M-Bus zur Cloud | /m-bus-cloud |
| Cloud-Protokollierung und -Historisierung | Industrieller Cloud-Datenlogger | /data-logger-industriel-cloud |
| Lokale Datenverarbeitung | Industrielles Edge-Computing | /edge-computing-industriel |