How to Build a Reliable Industrial IoT Data Collection System with STM32 and W5100S?
This project implements an Industrial IoT data acquisition system using STM32 and the WIZnet W5100S Ethernet controller.
How to Build a Reliable Industrial IoT Data Collection System with STM32 and W5100S?
(STM32와 W5100S로 안정적인 산업용 IoT 데이터 수집 시스템 구축하기)
Project Summary (56 words)
This project implements an Industrial IoT data acquisition system using STM32 and the WIZnet W5100S Ethernet controller. By leveraging hardwired TCP/IP offloading instead of Wi-Fi networking, the system achieves deterministic and reliable data transmission suitable for long-term industrial monitoring and remote diagnostics.
System Architecture Overview
Core Components
STM32
Sensor acquisition
Local data buffering
Control and filtering logic
W5100S
Hardwired TCP/IP stack
4 hardware sockets
SPI communication
Ethernet interface
Industrial Sensors
Environmental
Electrical
Mechanical
Network Architecture & Protocol Flow
Communication Flow
Protocol Layering
| Layer | Responsibility |
|---|---|
| Application | Sensor data formatting |
| Transport | TCP / UDP |
| Network | IP handled by W5100S |
| Physical | Ethernet |
Because TCP/IP is handled in hardware, the MCU firmware remains simple and predictable.
Ethernet vs Wi-Fi in Industrial IoT
| Feature | W5100S Ethernet | Wi-Fi MCU |
|---|---|---|
| RF interference | None | Possible |
| Deterministic latency | High | Variable |
| Firmware complexity | Low | High |
| Long-term stability | Excellent | Moderate |
Industrial environments favor Ethernet for reliability and maintainability.
Reliability & Industrial Design Perspective
The design ensures:
Stable data transmission
Reduced CPU overhead
Predictable network timing
Separation of acquisition and communication tasks
This mirrors professional industrial controllers and PLC communication modules.
FAQ (WIZnet-Focused)
Q1: Why use W5100S instead of Wi-Fi for data collection?
A: W5100S provides hardwired TCP/IP processing, ensuring stable Ethernet communication without RF instability.
Q2: How does STM32 communicate with W5100S?
A: Via SPI, separating control logic from networking hardware.
Q3: Is this suitable for 24/7 industrial deployment?
A: Yes. Ethernet-based designs are preferred in industrial monitoring systems.
Q4: Can MQTT be implemented?
A: Yes, at the application layer on top of TCP sockets.
Q5: What advantage does hardware TCP/IP offer?
A: Lower CPU usage, simplified firmware, and deterministic communication behavior.
Tags
#W5100S #STM32 #IndustrialIoT #Ethernet #DataCollection #EmbeddedSystems
🇰🇷 KOREAN VERSION
STM32와 W5100S로 안정적인 산업용 IoT 데이터 수집 시스템을 구축하는 방법은?
(How to Build a Reliable Industrial IoT Data Collection System with STM32 and W5100S?)
프로젝트 개요 (56단어)
이 프로젝트는 STM32와 WIZnet W5100S 이더넷 컨트롤러를 사용하여 산업용 IoT 데이터 수집 시스템을 구현합니다. Wi-Fi 대신 하드웨어 TCP/IP 오프로딩 기반 이더넷을 사용하여 장기간 안정적인 데이터 전송과 산업 환경에 적합한 신뢰성을 제공합니다.
시스템 구성
STM32: 센서 데이터 수집 및 처리
W5100S: 하드웨어 TCP/IP 기반 이더넷 통신
산업용 센서: 환경 및 장비 모니터링
네트워크 아키텍처
Sensors → STM32 → SPI → W5100S → Ethernet → 서버/클라우드
TCP/IP 처리는 W5100S가 담당하여 MCU의 부하를 줄입니다.
산업용 IoT 관점
유선 이더넷 사용
예측 가능한 지연시간
낮은 펌웨어 복잡도
24/7 운용에 적합
FAQ
Q1: 왜 W5100S를 사용하나요?
A: 안정적이고 결정론적인 이더넷 통신을 제공하기 때문입니다.
Q2: STM32와 연결 방식은?
A: SPI 인터페이스입니다.
Q3: 산업용에 적합합니까?
A: 네, 산업 모니터링 시스템에 적합합니다.
Q4: MQTT 지원 가능합니까?
A: TCP 기반 애플리케이션 레벨에서 구현 가능합니다.
Q5: 하드웨어 TCP/IP의 장점은?
A: CPU 부하 감소와 안정적인 통신입니다.