Industrial Products Based on OSHW(Open Source Hardware Platform) such like as Arduino
by MC
Sourced from Gerd Altmann at Pixabay
Intro
오늘날, 수많은 IoT 제품들이 하루가 멀다하고 새로 개발되고 판매되고 있다.
특히, AI와 접목된 IoT 재품들은 Smart Home, Smart Factory, Smart Factory, Smart Building, Smart Farm과 같은 다양한 분야에서 두각을 나타내고 있다.
이러한 제품들은 Siemense, GE, Rockwell, Honeywell 등과 같은 글로벌 주요 기업들이 Industrial 4.0을 표방하고 서로 경쟁하면서 점점 더 고도화되고 자동화되고 있다.
산업 제어 시스템에 대해서 간략히 살펴보면,
산업 제어 시스템
산업 제어 제품들은 분야 별로 아래와 같이 나누어 질 수 있으며, 산업제어 시스템은 각 제품간에 기능별 Hierarchical Control Architecture(Purdue Model reference ISBN 1-55617-265-6)를 기반한다.
- SCADA : Supervisory Control And Data Acquitons
- DCS : Distributed Control System)
- PLC : Programmable Logic Controller
- SIS : Safety Instrumented System
The Purdue Model for Control Hierarchy (reference ISBN 1-55617-265-6) is a common and well-understood model in the industry that segments devices and equipment into hierarchical functions.
자세한 내용은 Cisco Technical Document를 참고바란다.
산업 제어 Networking 기술
산업제어시스템에서 가장 중요한 것은 그를 구성하는 제품들간의 상호 통신(Networking)이라 해도 과언은 아니다. 각 구성 요소들간의 긴밀하고 신뢰성있는 상호작용들은 모두 Network을 통해 이루어진다. 이런 Networking 기술은 이전 각각의 제조사마다 상이하여 상호연동에 많은 비용과 시간을 투자를 하였으나, 오늘날 몇가지 대표되는 표준 통신 Protocol를 사용하여 상호 호환성을 높이고 있다.
- FieldBus
- CAN
- Modbus
- RS232 /422 / 485
- Profibus
- Interbus
- Bitbus
- ControlNet
- CC-Link
- DeviceNet
- SERCOS I / II
- Industrial Ethernet
- XMPP
- EtherNET/IP
- MQTT
- ProfiNet
- EtherCAT
- Modbus-TCP
- PowerLink
- SERCOS III
- OPC/UA
산업 제어 Protocol들은 원격제어의 효율성, 안정성, 신뢰성, 확장성, 보안성 등이 점차 요구되어지고 있으며, FieldBus Protocol을 지양하고 , 산업제품들을 직접 제어할 수 있는 Industrial Ethernet Protocol을 지향하며 빠른 속도로 발전하여 산업제어시장을 잠식해가고 있다.
OPC/UA 와 같이 통합 표준 Protocol을 제창하고 있지만, 각 주요 업체들은 자신의 개발 Protocol들이 표준 채택에 있어 우위를 점할수 있도록 여전히 경쟁을 벌리고 있는 상황이다.
Industrial Control Products based on Open Source Hardware Platform
이와 같이,글로벌 주요 기업들은 자신들의 기술 우수성을 표방하고 서로 경쟁하면서 산업 제어 시스템 시장을 주도하고 있으며, 크게 성장시키고 있다.
그동안 글로벌 주요 기업들의 전유물로 여겨졌던 산업 제어 제품들이, 최근 아두이노, 라즈베리 파이와 같은 Open Source Hardware Platform과 Crowd sourcing, Crowd funding, Git과 같은 Open Source Platform을 통해 지식 및 기술을 공유하고 협업함으로써, 전세계의 다양한 분야의 Maker들에 의해 빠른 속도로 설계되고 제품화되고 있다.
Maker들에 의한 다양한 산업 제어 제품이나 IoT 제품들의 Prototype이나 UCC(User Create Content)들은 WIZnet Maker Site에서 Category 별로 간략하게 소개하고 있으니 참고하기 바란다.
앞으로 소개될 제품들은 Protype Product에서 글로벌 주요 기업 제품과 비교해도 손색없은 완전 상품화된 산업 제어 제품들로 WIZnet의 W5100, W5500 과 같은 Hardwired TCP/IP Ethernet Controller chip set을 이용한 Open Source Hardware Platform을 기반으로 하는 산업 제어 제품들이다.
ArduPLC MEGA
ArduPLC MEGA is a microcontroller device that offers us the possibility to connect and control electrical or electronic devices directly without the need for additional components. Basically it is an Arduino with real possibility of control.
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MDUINO PLC Arduino Ethernet
An Arduino Industrial Programmable Logic Controller for all kinds of projects based on Open Source Hardware!
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GEVINO Opto
Arduino Compatible PLC with Ethernet Module
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GEVINO Civile
Arduino Compatible PLC with Ethernet Module. The GEVINO Civile is the Arduino based PLC, nevertheless it has excellent characteristics.
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AMS-NC400 RJ45 TCP/IP WEB Remote Control Board with 4 Channels Relay UDP W5500 Networking Controller
This product is used to control the opening and closing of relay through network. Support three modes : UDP mode、TCP client mode、TCP host mode. The W5500 chip is used for stable and fast response network packets.
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TCP/IP Relay Controller RJ45 TCP/IP Controller Module 8-Channel Relay Switch 250V/AC 10A High Quality Wholesale
This product is used to control the opening and closing of 8-Channel relay through network.
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NORVI ENET
USB Programmable Industrial ESP32 with OLED Display and din-rail mount. NORVI ENET Series comes with built-in Ethernet. Expanding its connectivity. NORVI ENET range is the idea choice for ESP32 Ethernet implementations, where industrial level I/O and voltages are present. ESP32 Ethernet provides both Wireless and wired connections to the network. It is designed for protection and reliability. Complying with 2014/30/EU- Electromagnetic Compatibility (EMC) Annex III, Part B, Module C (Conformity to Type Based on Internal Production Control).
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ProDino ESP32 Ethernet v1
If you want to have control over other devices through Internet, mobile phone or you want to measure temperature, humidity or collect data from an environment the ProDino ESP32 is the device which you find. The device microprocessor include 2 cores with 32 bits architecture.
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ProDino MKR Zero LoRa Ethernet V1
If you find faster, modern and powerful Arduino board with Ethernet connection, a ProDino MKR Zero LoRa Ethernet V1 board is for you. You can do with it vary applications, it could be from home projects to industrial use. It also as a great educational tool for learning about 32-bit application development. The board is powered by Atmel’s SAMD21 MCU, which features a 32-bit ARM Cortex® M0+ core, Murata CMWX1ZZABZ module and W5500 Ethernet chip.
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Productivity@Open Open-Source Controller Controller (Aurdion Compatible)
The ProductivityOpen platform provides all the great features of a standard Arduino plus the added power and reliability of an industrial controller.
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Conclusion
상기 소개된 Open-Source Hardware Platform을 기반으로 하는 제품들은 신뢰와 완성도가 떨어진다는 불안감을 한번에 날려주는 훌륭한 제품들이였다.
특히, 마직막에 소개된 P1AM( Productivity@Open Open-Source Controller Controller) 제품군은 필요에 따라 다양한 I/O 장치들을 표준 D-Rail에 Side-by-Side로 Docking하여 사용할 수 있는 글로벌 주요 기업들 제품에 무엇하나 뒤지지 않은 고품질을 갖추고 있는 아주 훌륭한 제품이며, 무엇보다도 제품 개발에 필요한 모든 자원이 Open되고 공유되며 누구가 필요한 Docking 제품을 Arduio IDE 기반으로 개발 할 수 있도록 하여 Open Source Haware Platform 문화에 기여하고 있다.
위즈네트의 http://maker.wiznet.io는 그 외도 다양한 Idea가 넘치는 Prototype Product와 UCC가 소개되어 있다. 여러분들도 이들을 매개체로 Open Source Hardware Platform(OSHW) 문화에 동참해보는 것은 어떨까? OSHW는 여러분들을 공유와 협업의 세계로 이끌고 더 나은 세상을 만드는 제품을 개발하여 기여하는 Start-up 꿈을 이루어 주지 않을까?
