Günümüzde, SCADA sistemlerine uzak saha cihazlarının verilerinin aktarılması ve izleme/kontrol/nesnelerin interneti uygulamaları(IoT) yaygınlaşmıştır. Saha cihazlarının günümüz teknolojisinin geldiği nokta itibarı ile ethernet haberleşmesi özelliklerine sahip olmaya başladıkları görülmektedir.
Ethernet(TCP/IP) haberleşmesi söz konusu olduğunda, GSM data servisi üzerinden uzak okuma için LTE router ihtiyacı belirmektedir. Bu routerların seçiminde, çözümün uygunluğu adına bazı noktalar önemli hale gelmektedir. Bu amaçla hazırladığımız makalemizin faydalı olmasını umuyoruz.
Router ihtiyaçlarında iki yapı öne çıkmaktadır, standart router ve bridge router. Bu iki router yapısını detaylandırarak IoT uygulamalarında optimum çözümün hangisi olduğu belirlenebilir.
Standart router fonksiyonu, tüm NAT,IP forwarding,vs özelliklerini içeren, yogun trafik altında çalışması amacı ile tasarlanan donanım ve yazılımı ihtiva eder. Bu donanım, dinamik çalışma yüklerini üstlenebilecek seviyede işlem gücüne sahip olmalıdır. Yazılım olarak da bu yükün getirdiği bellek kapasitesi ve yönetimi gibi işlevleri olmalıdır.
Bridge router olarak ifade ettiğimiz kopsepti özellikle IoT uygulamalarında kullanılan cihaz bağlantısı ve GSM data hizmeti üzerinden SCADA yazılımının bulunduğu networke iletişim özelinde değerlendireceğiz. Bridge modu denildiği zaman farklı network topolojilerinde farklı anlamlar ortaya çıkabilmektedir. Bu yazıda, temel amaç GSM data servisi üzerinden izleme/kontrol(IoT) uygulamasının gerçekleştirilmesidir.
Bu kapsamda, sahada kullanılan endüstriyel cihazları tarif etmemizde fayda var. Ethernet(WIFI) özellikli cihazlar TCP portları üzerinden haberleşirler. Bu portlar da genelde tanımlanmış tek bir port değeri olarak karşımıza çıkar. Örneğin, DNP3 portunun 20000 olması, Modbus TCP'nin 502 olması gibi.
Bu cihazların iletişim protokollerine baktığımızda, haberleşme datalarının taşınmasında, verimsiz iletim durumu oluşabilir. TCP maksimum segment büyüklüğü(MTU) 1500 byte, anlamlı veri bloğu büyüklüğü(payload) ise maksimum 1460 byte'tır. Bu büyüklükler içerisinde, endüstriyel protokolün anlamlı veri büyüklüğü miktarı MTU değerine göre düşüktür(örneğin Modbus TCP için 256, DNP3 Data Link Layer için 292 byte).
Bu verimsizlik şöyle ifade edilebilir, bir trende 1460 vagonda sadece 256 vagonun dolu olması,diğerlerinin boş olması gibi. Dolayısı ile, endüstriyel uygulama datalarının yüksek segmentli paketlerde taşınmasına gerek yoktur.
Bu kapsamda, paket boyutları düşürülerek, donanımsal bellek ihtiyacı minimize edilebilir. Bu da, çok daha verimli ve uygun maliyetli bir donanım ihtiyacı ortaya çıkartır.
Tek veya sınırlı sayıda cihazın belirli bir TCP servisine eriştiği basit IoT mimarilerinde NAT ve gelişmiş routing fonksiyonlarına duyulan ihtiyaç önemli ölçüde azalabilmektedir. Bir TCP portuna uzaktan çift yönlü erişim sağlanabildiğinde uygulama tamamlanmış olur, bunun yanında güvenlik ihtiyacı cihaz seviyesinde TLS, VPN tüneli veya özel kimlik doğrulama mekanizmalarıyla karşılanmalıdır.
Bu şekilde yoğun routing işlemi gereksinimi ortadan kalktığından, router için donanım yükü ve yazılım karmaşıklığı azalır ve tam ihtiyaca yönelik bir donanım geliştirme seçeneği devreye girer.
Bu seçenek de bridge router olarak karşımıza çıkmaktadır. Sadece tek cihazın uzak erişimi hedeflenen uygulamalarda standart routerların sunduğu birçok özellik kullanılmadan kalabilmektedir. Daha sade mimariye sahip bridge router çözümleri maliyet, güvenilirlik ve yönetilebilirlik açısından önemli avantajlar sağlayabilmektedir.
GSM bridge router tam olarak ihtiyaçları karşılayan, robust, hata ihtimalini azaltan, optimum performans alınmasını sağlayan çözüm olarak ortaya çıkmaktadır.
