L'ordinateur, généralement un ordinateur personnel utilisé hors d'un bureau, devient l'élément critique de l'installation. Même s'il fonctionne toujours en deçà de sa capacité de traitement maximale, sa conception peu robuste peut compromettre la fiabilité du réseau.
En revanche, l'ajout d'un PC aux autres équipements nécessaires au projet (routeur, commutateur et PC) augmente considérablement la consommation d'énergie. Dans un site isolé disposant d'une alimentation électrique limitée (batteries et panneaux solaires), l'ordinateur peut constituer un inconvénient majeur. De plus, un plus grand nombre d'appareils implique davantage de câbles, ce qui peut réduire la fiabilité et accroître l'encombrement.
Nouvelles tendances :
De plus en plus d’applications nécessitent un PC. Le secteur des communications industrielles se tourne donc vers de nouveaux appareils qui vont au-delà du simple commutateur ou routeur configurable.
Les appareils tout-en-un, offrant des fonctionnalités complètes de commutation et de routage, des serveurs de ports série et des E/S numériques, gagnent en popularité. Ils sont facilement programmables par tous les techniciens. Ceci permet le développement d’applications personnalisées directement dans le commutateur ou le routeur, adaptées aux besoins spécifiques de chaque projet et offrant bien plus d’options qu’un menu configurable sur un appareil traditionnel.
Ces dispositifs sont appelés ordinateurs de communication embarqués ou routeurs embarqués, selon leurs caractéristiques. Compacts, performants et sans entretien (sans ventilateur ni pièces mobiles), ils permettent l'intégration de différents appareils au sein d'une seule unité. En option, selon le projet, ils peuvent également inclure un GPS, le Wi-Fi ou la 3G.
L'intégration matérielle qu'ils proposent engendre d'autres avantages directs, comme l'intégration logicielle, puisqu'il s'agit d'un appareil unique et tout-en-un. Ils incluent également tous les outils de programmation et pilotes nécessaires pour répondre à tous les besoins.
Les appareils JetBox de Korenix Technology :
la gamme JetBox est entièrement composée d'appareils sans ventilateur, ce qui garantit une fiabilité optimale. De plus, les modèles standard sont livrés avec une plage de températures de fonctionnement étendue : de -25 °C à 70 °C.
Il s'agit d'ordinateurs Linux embarqués équipés du système d'exploitation JetOS de Korenix, une version de Fedora adaptée à JetBox. Deux versions sont disponibles selon le modèle : JETOS95 avec un noyau 2.6.21 et JETOS93 avec un noyau 2.6.20 pour les modèles d'entrée de gamme. Ils intègrent diverses interfaces Ethernet, généralement un port WAN et un commutateur multiport pour l'interface LAN, ainsi que plusieurs ports série et entrées/sorties numériques.
Basés sur Linux, ce sont des appareils entièrement ouverts qui offrent un haut degré de compatibilité et sont faciles à programmer par tout type de programmeur ; de plus, pour faciliter le travail, un environnement de développement SDK gratuit est disponible.
Les appareils eux-mêmes intègrent tous les outils de communication grâce auxquels il est possible de configurer facilement les fonctionnalités de couche 2 et de couche 3 au niveau de l'interface web ou par appel de fonction.
Ainsi, ces dispositifs uniques assurent les fonctions de VPN, pare-feu, DMZ, OSPF, RIP, DVMRP, routage statique : protocoles NAT, PAT, ainsi que les fonctions de couche 2 : DHCP, QoS, VLAN, SNMP, ACL, etc.
Grâce à ces fonctionnalités et à cette intégration, le concept de la petite application développée sous MS-DOS/Linux qui permettait de travailler de manière très stable sur un ordinateur simple, et qui avait désormais perdu une grande partie de sa fiabilité en nécessitant un ordinateur équipé de ventilateurs sous Windows, est retrouvé.
Le PC Linux est accessible via le port console série ou via Telnet depuis le réseau local (LAN) ou étendu (WAN). Il permet également une configuration web, comme tout autre commutateur administrable, grâce au menu Webmin (optionnel).
Enfin, il intègre tous les logiciels nécessaires pour les ports série, les entrées/sorties numériques, les connexions 3G et Wi-Fi. Le noyau Linux contient un large éventail de pilotes ainsi que les utilitaires Linux les plus courants pour la configuration et la gestion des connexions 3G PPP (point à point) et Wi-Fi.
Les modèles dotés de la fonctionnalité PoE sur leurs ports LAN sont particulièrement intéressants, car ils permettent l'alimentation directe des périphériques connectés par câble Ethernet. Les modèles équipés d'un système d'alimentation suralimenté, qui assure la fonctionnalité PoE avec une simple alimentation 24 V CC, sont encore plus avantageux. Cette solution est idéale pour les systèmes embarqués.
Pour les applications d'automatisation industrielle, des modèles compatibles Modbus sont disponibles, permettant une intégration aisée aux systèmes SCADA sans nécessiter de logiciel de communication spécifique. Le système SCADA peut communiquer directement avec le JetBox.
Les domaines d'application de ces dispositifs peuvent être : l'automatisation industrielle, l'efficacité énergétique, les centrales d'énergies renouvelables, les centrales et sous-stations électriques, les systèmes de transport, les péages, les parkings.
Exemple 1 : Système de serveur VPN pour le contrôle à distance d'une installation
Dans une installation comportant plusieurs sous-réseaux distants séparés par un réseau WAN/Internet, la solution la plus appropriée pour protéger les données consiste à utiliser des réseaux privés virtuels, les VPN (Virtual Private Networks).
Les VPN permettent de créer des tunnels sur des réseaux étendus (WAN), protégeant ainsi les informations et les rendant accessibles uniquement au personnel autorisé. Le Jetbox 9500 peut servir de serveur VPN pour terminer ces tunnels et déchiffrer les informations, les rendant transparentes pour les appareils du réseau de l'établissement. Il
fait également office de pare-feu grâce à l'utilitaire Linux IPTables, simplifiant ainsi sa configuration. De plus, il prend en charge la machine virtuelle Java (JVM), facilitant le développement d'applications VPN basées sur Java.
De plus, le JetBox 9500 permet le VPN avec les protocoles Open VPN, IPsec avec authentification PSK et RSA « gauche et droite ».
Exemple 2 : Convertisseur série-Ethernet personnalisé.
Avec un modèle JetBox de base comme le JetBox-3300/3350i-w, doté de la fonction « Serial2Net » (conversion série-Ethernet), il est possible d’acheminer les données de n’importe quel périphérique série directement vers un serveur, ou d’autoriser l’accès depuis n’importe quel PC du réseau à un automate programmable industriel (API) par exemple. Serial2Net permet de créer un convertisseur série-Ethernet personnalisé, adapté aux exigences spécifiques de l’application.
L'application Serial2Net fournie par Korenix permet la création de programmes adaptés à l'application et dispose également de sorties numériques, d'un port Ethernet redondant et d'un port série isolé de 2 kV, au cas où cela serait nécessaire dans des environnements industriels.
Grâce à leur faible coût et à leur flexibilité, ils sont utilisés dans des applications commerciales avec des lecteurs de codes-barres ou des systèmes de point de vente (POS).
Exemple 3 : Terminal de paiement.
Sur un parking, à un péage ou à tout autre point de paiement, un JetBox, sans ventilateurs ni pièces mobiles, peut remplacer l’ordinateur traditionnel, le point d’accès Wi-Fi, le commutateur LAN et le pare-feu. De plus, il réduit considérablement les besoins de maintenance.
JetBox dispose d'un logiciel de contrôle qui gère les différents périphériques connectés au commutateur, notamment ceux alimentés par PoE via le réseau local et ceux connectés via USB ou ports série. Ce logiciel permet également d'activer les sorties numériques et de visualiser l'état des entrées numériques.
JetBox gère également les communications Wi-Fi et réseau avec le centre de contrôle.
Grâce à une intégration matérielle et logicielle poussée, toutes les fonctions de contrôle sont centralisées sur un seul appareil, garantissant une fiabilité optimale. De plus, cette solution permet un gain d'espace et d'énergie, engendrant des économies substantielles sur les coûts de développement et de maintenance.
Exemple 4 : Serveur DHCP pour l’attribution d’adresses IP par numéro de port.
Afin de faciliter la maintenance à distance du système, une application DHCP intégrée à la JetBox attribue systématiquement la même adresse IP à tout périphérique connecté à un port LAN spécifique. Ainsi, un périphérique de remplacement, configuré en DHCP (paramètre d’usine par défaut), peut être connecté directement à son port correspondant, et la JetBox lui attribuera la même adresse IP. Grâce à cette application DHCP intégrée, la configuration manuelle de l’adresse IP est inutile, tout comme le risque d’attribution d’une adresse IP aléatoire par le serveur DHCP, ce qui pourrait poser problème au nouveau périphérique. N’importe qui peut ainsi remplacer le périphérique sans avoir besoin de faire appel à un technicien pour sa configuration.
Exemple 5 : Système de vidéosurveillance IP dans un bus
Une seule JetBox est capable d'alimenter et de gérer le système de surveillance, le paiement et l'impression des billets, ainsi que la relation avec le centre de contrôle.
Grâce à la fonction PoE Booster, le JetBox alimente les caméras PoE standard 48V à partir d'une entrée 12 ou 24V (celle du véhicule).
Elle communique avec le centre de contrôle via Wi-Fi ou, à défaut, via le réseau mobile 3G grâce à une application installée sur la JetBox, qui gère rapidement le changement de connexion afin de minimiser les interruptions de service. De plus, grâce à son emplacement pour carte mémoire SD, elle permet également l'enregistrement local d'images.
Enfin, via les ports série, le JetBox peut contrôler le système de billetterie des bus, ainsi que les entrées/sorties numériques pour les indicateurs et les boutons d'alarme.
Exemple 6 : Système SCADA pour postes électriques.
Afin de collecter les données de plus de 150 postes électriques répartis sur une vaste zone, un JetBox est installé dans chaque poste. Ce JetBox assure la conversion entre les protocoles Modbus et SNMP (Simple Network Management Protocol). Il fait office de passerelle Modbus-SNMP, permettant aux ingénieurs de vérifier et de modifier localement les processus des appareils fonctionnant en mode Modbus. Les données sont stockées sur cartes SD puis transmises via les ports Ethernet. De plus, grâce à ses entrées/sorties numériques, il permet le contrôle des indicateurs de processus et des commutateurs, et ses ports série permettent la gestion des appareils Modbus/RTU.
ARTICLE FOURNI PAR QNV
