Industrieanlagen erzeugen täglich Millionen von Datenpunkten – Temperaturverläufe, Vibrationsprofile, Stromwerte, Betriebszustände. Doch erst wenn diese Rohdaten von der Feldebene zuverlässig in übergeordnete Systeme gelangen, entsteht daraus ein messbarer Mehrwert: vorausschauende Wartung, Energieoptimierung, automatisierte Qualitätskontrolle. Genau hier setzen IoT Gateways an [1].

Ein IoT Gateway fungiert als Vermittler zwischen der Operational Technology (OT) auf der Maschinenebene und der Information Technology (IT) in der Cloud oder im Rechenzentrum. Es sammelt Sensordaten über industrielle Schnittstellen wie RS-485, CAN bus oder digitale I/O-Kanäle, konvertiert Protokolle (etwa von Modbus RTU zu MQTT) und leitet die aufbereiteten Informationen per Ethernet, WLAN oder Mobilfunk (3G/4G/LTE) an IoT-Plattformen wie Microsoft Azure IoT oder AWS IoT Greengrass weiter [2].

Die Neousys IGT-Serie wurde speziell für diese Aufgabe entwickelt: ARM-basierte IoT Gateways im ultrakompakten DIN-Rail-Formfaktor, die lautlos und wartungsfrei im Schaltschrank arbeiten – bei Temperaturen von −25 °C bis +70 °C, mit integrierter I/O-Ausstattung und optionaler Mobilfunkanbindung. Als autorisierter Neousys-Distributor bietet OMTEC sämtliche IGT-Modelle inklusive technischer Beratung und Projektunterstützung an.

Die IGT-Serie umfasst drei Plattformen mit insgesamt sieben Modellvarianten. Alle basieren auf dem TI Sitara AM3352 ARM Cortex-A8 Prozessor mit 1 GHz Taktfrequenz und 1 GB DDR3L Arbeitsspeicher. Das Betriebssystem Debian Linux ist ab Werk vorinstalliert. Die Unterschiede liegen in der I/O-Ausstattung, der Anzahl der LAN-Ports und den analogen Eingangsoptionen [3].

Die IGT-20-Serie ist die Einstiegsplattform der IGT-Familie. Mit nur 41 × 77 × 104 mm (B × T × H) und 0,4 kg Gewicht gehört sie zu den kompaktesten industriellen IoT Gateways am Markt. Ein 10/100M Ethernet-Port, zwei konfigurierbare serielle Schnittstellen (RS-232/422/485) und ein Mini-PCIe-Slot für WLAN- oder Mobilfunkmodule bilden die Basis [4].

• IGT-20: 4 digitale Eingänge (DI) + 4 digitale Ausgänge (DO) – für grundlegende Sensorerfassung und Aktorsteuerung
• IGT-21: 4 DI + 4 DO + isolierter CAN-bus-2.0-A/B-Port – ideal für Fahrzeuganwendungen und Maschinensteuerungen mit CAN-Kommunikation
• IGT-22: 8 DI + 8 DO – doppelte digitale I/O-Kapazität für anspruchsvollere Automatisierungsaufgaben

Alle Modelle der IGT-20-Serie arbeiten mit 8–25 V DC Eingangsspannung, verfügen über duale microSDHC-Slots (intern + extern) und sind für Microsoft Azure IoT zertifiziert. Sechs programmierbare LED-Indikatoren und zwei Funktionstasten ermöglichen die Statusanzeige und Bedienung ohne externe Peripherie [5].

Die IGT-30-Serie erweitert das Konzept um einen zweiten LAN-Port und PoE-PD-Unterstützung (IEEE 802.3at). Damit kann das Gateway sowohl Daten als auch Stromversorgung über ein einziges Ethernet-Kabel empfangen – eine erhebliche Vereinfachung bei der Installation in verteilten Infrastrukturen. Die Abmessungen betragen 41 × 79 × 104 mm bei 0,5 kg Gewicht [3].

• IGT-30D: 2 × 10/100M LAN (PoE PD), 1 × RS-232/422/485, 8 DI + 2 DO – das Standardmodell für vernetzte IoT-Installationen
• IGT-31D: Wie IGT-30D, zusätzlich mit isoliertem CAN-bus-2.0-A/B-Port – für Anwendungen, die neben Ethernet auch CAN-Kommunikation erfordern

Die Eingangsspannung beträgt 12–25 V DC. Alternativ kann die Stromversorgung vollständig über PoE erfolgen. Neben Azure IoT sind die Gateways der IGT-30-Serie auch für AWS IoT Greengrass sowie die Mobilfunknetze von AT&T und Verizon zertifiziert [6].

Für die direkte Anbindung analoger Sensoren ohne externe Signalwandler bietet Neousys die Modelle IGT-33V und IGT-34C. Beide verfügen über Dual LAN mit PoE PD, zwei serielle Schnittstellen (1 × RS-485 fest, 1 × konfigurierbar RS-232/422/485) sowie 2 DI und 6 DO [7].

• IGT-33V: 8 Kanäle 0–10 V Spannungseingang – für Temperatursensoren, Drucktransmitter und Durchflussmesser mit Spannungsausgang
• IGT-34C: 4 Kanäle 4–20 mA Stromeingang – der Industriestandard für prozessinstrumentierte Messungen in der Verfahrenstechnik und Energiewirtschaft

Die Abmessungen betragen 104 × 77 × 43 mm bei 0,5 kg Gewicht. Die integrierte Analog-Digital-Wandlung eliminiert externe Konvertermodule und reduziert sowohl Kosten als auch potenzielle Fehlerquellen in der Messkette [7].

In der dezentralen Energieversorgung müssen Wechselrichter, Batteriespeicher, Transformatoren und Netzanalysegeräte an verteilten Standorten überwacht werden – oft in unklimatisierten Außenstationen. Die IGT-34C mit ihren 4–20 mA-Eingängen erfasst Messwerte von Stromsensoren direkt und übermittelt sie per LTE an die Leitwarte. Dank PoE-PD-Stromversorgung genügt ein einziges Kabel für Daten und Energie [8]. Der erweiterte Temperaturbereich bis +70 °C stellt den zuverlässigen Betrieb auch in Schaltschränken ohne aktive Kühlung sicher.

Weiterführend: Industrie-PC in der Energiewirtschaft und Smart Grid

In der Fertigungsautomation überwachen IoT Gateways den Zustand von Antrieben, Pumpen und Kompressoren. Die IGT-33V liest Vibrationssensoren (0–10 V) und Temperatursonden direkt ein, während über den RS-485-Port Modbus-RTU-fähige Zähler und Frequenzumrichter abgefragt werden. Ein MQTT-Broker auf dem Gateway aggregiert die Daten und leitet sie an das Manufacturing Execution System (MES) oder eine Cloud-basierte Analyseplattform weiter. Anomalien in Schwingungsmustern werden so frühzeitig erkannt – bevor ein ungünstiger Maschinenstillstand eintritt [9].

Weiterführend: Industrie-PC in Fertigung und Automatisierung

In Lagerhallen und Logistikzentren erfassen IGT-22-Gateways mit 8 DI/8 DO die Signale von Lichtschranken, RFID-Lesern und Barcode-Scannern. Über den USB-Port lassen sich zusätzliche Scanner anbinden. Die gesammelten Daten werden per WLAN oder LTE an das Warehouse Management System (WMS) übertragen. Für mobile Anwendungen auf Fahrzeugen und Flurförderzeugen bietet die IGT-21 mit integriertem CAN-bus-Port die Möglichkeit, Fahrzeugdaten direkt auszulesen und mit Positionsdaten zu korrelieren [10].

Weiterführend: Industrie-PC in Logistik und Lagerverwaltung

Intelligente Straßenbeleuchtung, Parkraummanagement, Luftqualitätsmessungen oder Gebäudeüberwachung – Smart-City-Anwendungen erfordern hunderte bis tausende verteilte Messpunkte. Die IGT-20 ist mit 0,4 kg Gewicht und 8–25 V DC Spannungsbereich prädestiniert für den Einsatz in beengten Verteiler- und Steuerschränken im öffentlichen Raum. Über den Mini-PCIe-Slot wird ein 4G/LTE-Modul eingesetzt, das die drahtlose Datenübertragung an die zentrale IoT-Plattform übernimmt [11].

Weiterführend: Industrie-PC für Smart City und Verkehrssteuerung

Alle IGT-Modelle rasten werkzeuglos auf Standard-Hutschienen (TH35 nach EN 60715) ein. Die Montage dauert wenige Sekunden und erfordert kein Werkzeug. Im Schaltschrank reihen sich die Gateways neben Klemmen, Sicherungen und SPS-Komponenten ein – ohne zusätzlichen Platzbedarf. Mit einer Baubreite von nur 41 mm belegen sie weniger als drei Teilungseinheiten auf der Hutschiene [3].

Die komplett lüfterlose Konstruktion ohne bewegliche Teile eliminiert den häufigsten Ausfallgrund industrieller IT-Systeme. Es gibt keine Lüfterfilter zum Wechseln, keine Lager, die verschleißen. Die Wärmeabfuhr erfolgt passiv über das Aluminiumgehäuse. Das Ergebnis: zuverlässiger 24/7-Dauerbetrieb über die gesamte Produktlebensdauer, typischerweise zehn Jahre und mehr.

Der spezifizierte Betriebstemperaturbereich von −25 °C bis +70 °C deckt die Anforderungen der meisten industriellen Einsatzumgebungen ab – von unbeheizten Schaltschränken in der Außenaufstellung über Maschinenräume bis zu klimatisch belasteten Standorten in tropischen Regionen. Die Vibrationsfestigkeit von 5 Grms und Schockresistenz von 50 Grms unterstreichen die industrielle Auslegung [4].

Die Modelle der IGT-30-Serie und die IGT-33V/34C unterstützen Power over Ethernet (PoE PD) nach IEEE 802.3at. Das Gateway bezieht seine Stromversorgung direkt aus dem Netzwerkkabel – ein separates Netzteil und eine zusätzliche Stromleitung entfallen. In verteilten Installationen mit vielen Gateways reduziert PoE den Verkabelungsaufwand und die Installationskosten erheblich [6].

Die IGT-Gateways sind für Microsoft Azure IoT und AWS IoT Greengrass zertifiziert. Das vorinstallierte Debian Linux ermöglicht die direkte Installation von MQTT-Brokern (Mosquitto), Node-RED, Docker-Containern, Python-basierten Auswertungen oder kundenspezifischen Applikationen. Die Kombination aus offener Plattform und Cloud-Zertifizierung verkürzt die Time-to-Market für IoT-Projekte erheblich [2].

Anders als viele IoT Gateways am Markt, die ausschließlich Netzwerkschnittstellen bieten, verfügen alle IGT-Modelle über isolierte digitale I/O-Kanäle und serielle Ports ab Werk. Die Modelle IGT-33V und IGT-34C integrieren sogar analoge Eingänge. Dadurch entfallen externe Konvertermodule, was Kosten, Platzbedarf und potenzielle Fehlerquellen in der Messkette reduziert [7].