Bluetooth® 계기를 IIoT에 연결하는 방법
세 단계로 완성하는 연결 가이드
요약
- 산업 환경에서는 계기 연결과 설정을 위해 주로 케이블과 인터페이스를 사용해 왔고, 서로 다른 프로토콜을 위해 여러 개의 동글이 필요한 경우가 많았습니다.
- 일상 생활에서 다양한 어댑터와 케이블을 사용하는 것과 유사하게, 동글 사용은 오랫동안 산업 현장에서 표준으로 자리 잡아 왔습니다.
- 무선 통신은 제한적인 표준과 독점 프로토콜로 시작해 점차적으로 수용되어 왔고, 이후 WirelessHART와 같은 개방형 솔루션으로 발전해 왔습니다.
- 그러나 이러한 기술적 발전에도 불구하고 지금까지는 복잡성으로 인해 동글의 필요성이 여전히 존재했습니다.
- Bluetooth®는 클라우드와의 원활한 통합을 가능하게 하여 더욱 스마트한 플랜트를 위해 디지털화를 가시적으로 구현하기 위한 전환점이 되고 있습니다.
자동화 분야에서 저무는 동글의 시대
산업 자동화 분야에서 계기 설정에 접근하려면 기존에는 여러 가지 어댑터와 인터페이스가 필요했습니다. 예를 들어, RS-485 어댑터, HART 인터페이스, 이더넷 케이블, 심지어 4–20 mA 신호용 도구까지 필요했습니다. 이러한 복잡성은 종종 작업 지연과 비효율로 이어졌습니다.
이러한 과제는 제조업체 전반에 걸쳐 공통적으로 나타납니다. 프로토콜과 계기 유형에 따라 파라미터를 불러오거나 진단을 수행하기 위해 특정 인터페이스가 필요한 경우가 많습니다. 동글을 완전히 없애는 솔루션은 아직 개발 중이지만, 무선 기술은 이미 계기에 빠르게 접근할 수 있는 수단을 제공하고 있습니다.
WirelessHART와 같은 프로토콜이 점차 보급되고 있지만, 진단 및 설정 데이터에 원격으로 접근할 수 있음에도 불구하고 기존의 4–20 mA 연결에 비해 여전히 제한적으로만 도입되고 있습니다. 여기에서 중요한 질문이 제기됩니다. 소규모 애플리케이션에서는 무선을 어떻게 효과적으로 구현할 수 있을까요?
그 해답은 추가 프로토콜인 Bluetooth®가 탑재된 계기에 있습니다. 이 기술은 컨트롤러 연결을 위한 표준 4–20 mA 신호를 유지하면서도 계기 데이터에 빠르고 간편하게 접근할 수 있도록 지원합니다.
Bluetooth® 지원 현장 계기를 통한 접근 간소화
계기를 유사한 모델로 교체하는 것이 서로 다른 프로토콜을 사용하는 계기로 변경하는 것보다 훨씬 수월합니다. 그러나 현대화는 피할 수 없는 과정이며, 이러한 전환 기간 동안에도 진단 및 설정 데이터에 대한 접근은 여전히 매우 중요합니다.
이제 최신 현장 계기는 이중 통신 기능을 제공합니다. 기존의 4–20 mA 통합을 유지하는 동시에, 스마트폰이나 태블릿의 모바일 애플리케이션을 통해 설정 및 진단 데이터에 접근할 수 있습니다. 이러한 로컬 연결 방식은 현장 엔지니어가 계기 근처에 있어야 한다는 전제가 있습니다.
소규모 애플리케이션에서는 또 다른 과제가 발생합니다. 어떻게 하면 Bluetooth®를 통해 수집된 진단 데이터에 원격으로 접근하고 이를 상위 시스템에 통합할 수 있을까요? 그 해답은 이미 있습니다. Bluetooth® 계기는 IIoT 서비스를 활용해 진단 데이터를 클라우드로 전송할 수 있습니다. 또한 원격 애플리케이션을 통해 1차 및 2차 프로세스 변수를 기존 시스템에 통합하는 것도 가능합니다.
세 단계만 거치면 간단하게 연결을 구현할 수 있습니다. 이를 통해 기업은 큰 그림을 그리되 작은 것부터 시작하는 방식으로 IIoT 여정을 시작할 수 있습니다.
세 단계로 플랜트를 디지털화하는 방법
기존 플랜트나 신규 애플리케이션에서 Bluetooth® 기술을 활용하고자 하는 기업은 다음 세 단계만 거치면 간단하게 이를 구현할 수 있습니다. 이 세 단계를 따르면 모든 관련 데이터를 통합과 분석을 위해 클라우드에서 안전하게 이용할 수 있습니다.
1단계 – Bluetooth® 지원 계기
점점 더 많은 최신 현장 계기가 Bluetooth® 통신을 지원하면서 연결과 설정이 간소화되고 있습니다. 예를 들어, 온도 트랜스미터를 교체할 경우 이제는 Bluetooth®와 기존의 4–20 mA 또는 기타 기술이 결합된 모델을 선택할 수 있습니다. 원격 모니터링이 필요한 신규 애플리케이션의 경우, Bluetooth® 계기는 로컬에서 데이터를 수집하고 이를 무선으로 엣지 계기에 전송하는 효율적인 수단을 제공합니다.
2단계 – FieldEdge
Bluetooth® 지원 계기가 설치되면 Endress+Hauser FieldEdge SGC200과 같은 엣지 계기를 통해 데이터를 수집해 클라우드 솔루션으로 전송할 수 있습니다. 로컬 전원으로 구동되는 FieldEdge SGC200은 20미터 이내에 있는 최대 5대의 엔드레스하우저 계기에 연결되어 1차 프로세스 값(PV), 2차 프로세스 값(SV) 그리고 NAMUR NE107 상태 정보를 전송합니다. 클라우드와의 통신은 내장된 글로벌 SIM 카드를 사용하는 3G 또는 4G 연결을 통해 이루어지며, 암호화를 통해 최고 수준의 보안을 보장합니다. 중요한 점은 이 연결이 단방향이라는 것입니다. 즉, 엣지 계기는 데이터를 주기적으로 읽기만 하며, 현장 계기를 원격으로 제어하는 것은 불가능합니다.
3단계 – 클라우드 솔루션 및 API
설정을 완료하려면 클라우드 서비스 구독이 필요합니다. Netilion과 같은 솔루션은 엣지 계기, 클라우드 인프라 그리고 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 포함하는 종합적인 IIoT 생태계를 제공합니다. 이 클라우드 플랫폼은 안전한 환경에서 모든 현장 데이터를 통합 관리합니다. Netilion Connect는 REST/JSON API를 사용하여 손쉽게 데이터를 활용하고 제어 시스템, SCADA 또는 맞춤형 애플리케이션에 통합할 수 있도록 지원합니다. 이러한 접근 방식은 유연성과 확장성을 제공하여 기업이 현장 데이터를 안전하고 효율적으로 활용하는 데 기여합니다.
적용 사례
소규모 애플리케이션에서 Bluetooth® 기술을 구현하는 것은 디지털화를 향한 실질적인 첫 단계입니다. 아래는 IIoT 클라우드 서비스와 결합했을 때 그 잠재력을 보여주는 몇 가지 활용 사례입니다.
원격 진단 모니터링
Bluetooth® 계기를 사용하면 중요 자산을 원격으로 모니터링할 수 있습니다. 이 방식은 NE107 계기 상태 정보를 제공하여 상태 모니터링을 가능하게 하며, 예기치 않은 가동 중단을 줄이고 이력 기반 진단을 통해 사후 유지보수에서 예측 유지보수로의 전환을 지원합니다.
레벨 모니터링
엔드레스하우저의 Bluetooth® 계기를 FieldEdge와 결합하면 장소에 관계없이 간편하게 레벨 모니터링을 수행할 수 있습니다. Netilion Connect를 통해 데이터와 진단 정보를 기존 시스템에 통합할 수 있으며, 재고 관리를 위해 Netilion Inventory나 SupplyCare 같은 추가 솔루션을 통해 기능을 확장할 수 있습니다.
소규모 애플리케이션
레벨, 유량 또는 온도 모니터링이 포함된 소규모 설비의 경우, Bluetooth® 계기를 FieldEdge SGC200 및 API 통합 솔루션과 결합하면 유연하고 비용 효율적인 솔루션을 구현할 수 있습니다. 데이터를 안전하게 수집하고 전송하는 데 필요한 인프라가 최소화되고, 언제 어디서나 필요할 때 데이터에 접근할 수 있습니다.
요약
Bluetooth® 지원 계기는 중요한 데이터를 클라우드로 전송하는 간단하고 효과적인 수단을 제공합니다. 엣지 계기 및 API 기반 솔루션과 결합하면 안전한 데이터 수집을 보장하는 동시에 어떤 시스템에도 유연하게 정보를 통합할 수 있습니다.
