بوابة الحافة مقابل بوابة إنترنت الأشياء: أيهما يناسب مبناك؟

مع تطور المباني الحديثة إلى نظم بيئية ذكية، يصبح الطلب على بنية تحتية قوية وسريعة الاستجابة وآمنة للبيانات أكثر أهمية من أي وقت مضى. وسواء كنت تدير الطاقة أو تتحكم في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء أو تدمج كاميرات المراقبة، فإن جهاز البوابة في قلب نظام إنترنت الأشياء في المبنى الخاص بك يلعب دوراً محورياً. يهيمن نوعان من أجهزة البوابات على مشهد المباني الذكية: بوابات الحافة و بوابات إنترنت الأشياء. على الرغم من أن كلاهما يعملان كجسر بين الأجهزة في الموقع والخدمات السحابية، إلا أن قدراتهما وحالات الاستخدام المثالية تختلف اختلافًا كبيرًا. بوابة الحافة مقابل بوابة إنترنت الأشياء: أيهما يناسب مبناك؟

في هذه المقالة، سنقوم بتفصيل الفروق بين بوابة الحافة وبوابة إنترنت الأشياء من حيث الاتصال بالشبكة، وقدرات الحوسبة الطرفية، والبروتوكولات. كما سنرشدك أيضاً إلى كيفية اختيار الحل المناسب لـ المبنى الذكي.

ما هي بوابات الحافة وبوابات إنترنت الأشياء؟

فهم الاختلافات الأساسية بين إيدج البوابة و بوابة إنترنت الأشياء تبدأ بتعريفاتها الأساسية وأدوارها التشغيلية.

إيدج البوابة

أن بوابة الحافة هو جهاز قوي يؤدي حوسبة الحافة-معالجة البيانات محليًا، بالقرب من مصدر توليد البيانات. لا يقوم هذا الجهاز بجمع البيانات وإعادة توجيهها فحسب، بل يدعم أيضًا عملية اتخاذ القرار في الوقت الفعلي من خلال تشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي أو محركات التحليلات أو خوارزميات التحكم مباشرةً على البوابة.

التطبيقات النموذجية:

• المراقبة بالفيديو مع التحليل في الوقت الحقيقي
• الصيانة التنبؤية
• تحسين نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
• التوزيع الذكي للطاقة

إنترنت الأشياءالبوابة

أن بوابة إنترنت الأشياءمن ناحية أخرى، يعمل بشكل أساسي كمترجم وترحيل للبيانات. وهو تحويل البروتوكولات المختلفة التي تستخدمها أجهزة الحافة (مثل Modbus أو Zigbee أو BACnet) وترسل البيانات الموحدة إلى المنصات السحابية للمعالجة المركزية والتصور.

التطبيقات النموذجية:

• تجميع بيانات المستشعر الأساسي
• المراقبة عن بُعد
• التحليلات المرتكزة على السحابة
• إضاءة ذكية بسيطة أو تحكم ذكي في الوصول

في حين أن كلا النوعين من البوابات ضروريان لـ المبنى إنترنت الأشياء الأنظمةفهي تخدم احتياجات معمارية ووظيفية مختلفة.

مقارنة اتصال الشبكة

إيدج البوابة: مصممة للمرونة والتكرار

تتفوق بوابات TruGem Edge Gateways في البيئات التي اتصال موثوق ومتعدد البروتوكولات أمر بالغ الأهمية. فهي تدعم مجموعة واسعة من البروتوكولات الصناعية وبروتوكولات المباني، بما في ذلك:

• مودبوسوحدة الإذاعة والتلفزيون/TCP
• MQTT، HTTP
• IEC61850، IEC104

هذه الأجهزة مزودة بما يلي متعدد الاتصال الخياراتمثل:

• إيثرنت (LAN/شبكة WAN)
• 4G/5G
• الواي فاي
• لورا

والأهم من ذلك التكرار متعدد المسارات يضمن بقاء أنظمة المبنى الخاص بك متصلة حتى في حالة تعطل إحدى الشبكات، وهي ميزة مهمة ل المرافق ذات المهام الحرجة مثل المستشفيات أو مراكز البيانات.

إنترنت الأشياءالبوابة: الاتصال السحابي أولاً

تم تصميم بوابات إنترنت الأشياء مع بنية السحابة أولاً في الاعتبار. كما أنها تدعم بروتوكولات مثل مودبوس, MQTTو HTTPولكن عادةً ما تعتمد على واحدة المنبع رابط الاتصال-عادةً إيثرنت أو 4G.

هذه البساطة كافية لـ مبانٍ أصغر أو أقل تعقيداً، ولكن قد يؤدي ذلك إلى مخاطر إذا أصبح اتصال الشبكة غير مستقر أو فشل.

قدرة الحوسبة الطرفية

ربما يكون هذا هو أهم ما يميز بين إيدج البوابة والتقليدية بوابة إنترنت الأشياء.

إيدج البوابة: ذكاء مدمج

تأتي بوابات الحافة الحديثة مزودة بما يلي مضمنة وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات. تتيح هذه المعالجات المدمجة مجموعة من وظائف معالجة البيانات المحليةمثل:

• الذكاء الاصطناعي الاستدلال للفيديو أو بيانات المستشعر
• تحليلات الحافة للمراقبة في الوقت الحقيقي
• الأتمتة القائمة على القواعد بدون مشاركة السحابة
• التنبيهات التي يتم تشغيلها أثناء الأحداث المرسلة مباشرةً من البوابة

هذه القدرات ذات قيمة خاصة عند التعامل مع:

• العمليات الحساسة لوقت الاستجابة
• البيانات الحساسة للخصوصية (مثل لقطات الفيديو)
• عرض النطاق الترددي المتقطع أو المنخفض الاتصال

على سبيل المثال، في المبنى الذكي، يمكن للبوابة الحافة اكتشاف أنماط استهلاك الطاقة غير الطبيعية محليًا وبدء الاستجابة قبل يتم تحميل البيانات إلى السحابة.

إنترنت الأشياءالبوابة: تعتمد على السحابة

في المقابل، تفتقر بوابة إنترنت الأشياء عادةً إلى قوة معالجة كبيرة. ويتمثل دورها في جمع البيانات وإعادة توجيههاوليس لتحليلها أو التصرف بناءً عليها.

يتم التعامل مع جميع التحليلات والأتمتة والتنبيهات بواسطة منصة سحابية مركزيةالذي يقدم

• الكمون
• الاعتماد على توافر الإنترنت
• مخاوف تتعلق بأمن البيانات

بالنسبة للمباني ذات مستقرة الاتصال واحتياجات الاستجابة المنخفضة، قد تظل هذه الهندسة المعمارية كافية.

مقارنة اتصال الشبكة: مسائل دعم البروتوكول

عند المقارنة إيدج البوابة و بوابة إنترنت الأشياء من حيث الاتصال بالشبكة، قد تبدو الاختلافات دقيقة للوهلة الأولى. يدعم كلاهما عادةً البروتوكولات الصناعية الشائعة وبروتوكولات إنترنت الأشياء مثل مودبوس, MQTTو HTTP، وتوفر واجهات اتصال قياسية مثل إيثرنت, الواي فايأو الشبكات الخلوية (4G/5G).

ومع ذلك، فإن التمايز الحقيقي يظهر في اتساع نطاق البروتوكول والتكامل الصناعي الإمكانيات:

• إيدج البوابات غالبًا ما تدعم البروتوكولات المتقدمة مثل IEC61850, IEC104و DNP3وهي ضرورية لأنظمة البنية التحتية الحيوية مثل الشبكات الذكية وإدارة الطاقة في المباني الذكية. تتيح هذه البروتوكولات التكامل السلس مع أنظمة التشغيل الآلي للمباني ومعدات المحطات الفرعية.
• إنترنت الأشياء البواباتمن ناحية أخرى، تركز أكثر على دعم بروتوكول خفيف الوزن للاتصال السحابي. وهي مناسبة تمامًا لنقل البيانات من أجهزة الاستشعار والأجهزة الأساسية إلى المنصات المركزية ولكنها قد تفتقر إلى القدرة على التواصل مع الأنظمة الفرعية الصناعية المعقدة.

اختيار البوابة المناسبة للمبنى الذكي الخاص بك

يعتمد اختيار البوابة المثالية على النطاق والتعقيد والأهداف البنية التحتية للمبنى الذكي

اختر إيدج البوابة إذا:

• يتطلب المبنى الخاص بك في الوقت الفعلي اتخاذ القرار أو زمن استجابة منخفض الاستجابة.
• لديك تحليلات الفيديو, المراقبة القائمة على الذكاء الاصطناعيأو منطق تحكم معقد.
• موثوقية الشبكة متغيرة، و التشغيل دون اتصال بالإنترنت مطلوب.
• الأمن و خصوصية البيانات من الأولويات القصوى.
• أنت تخطط لـ المستقبل AIoT قابلية التوسع.

حالات استخدام بوابة الحافة النموذجية:

• مباني المكاتب الشاهقة مع أنظمة تحسين الطاقة
• المستشفيات مع تتبع المريض وتنسيق التدفئة والتبريد والتكييف
• الحرم الجامعي الذكي مع إضاءة ومراقبة ذكية
• المباني الصناعية تتطلب صيانة تنبؤية

اختر بوابة إنترنت الأشياء إذا:

• إعداد المبنى الخاص بك نسبياً بسيطة وصغيرة الحجم.
• الاتصال السحابي سريع ومستقر.
• يتطلب طلبك فقط تحميل بيانات المستشعرات الدورية.
• لديك ميزانية محدودة واحتياجات حوسبة محدودة.

حالات استخدام بوابة إنترنت الأشياء النموذجية:

• متاجر التجزئة الصغيرة مع المراقبة البيئية الأساسية
• المستودعات تتبع درجة الحرارة والرطوبة
• الأكشاك البعيدة أو محطات الحافلات الحاجة إلى تنبيهات مركزية

الأفكار النهائية: بوابة الحافة أم بوابة إنترنت الأشياء؟

الاختيار بين إيدج البوابة و بوابة إنترنت الأشياء ليس حول أيهما أفضل - بل حول أيهما يناسب بشكل أفضل الاحتياجات التقنية والتشغيلية لمبناك الذكي.

• إذا كنت تبحث عن حوسبة الحافة المتقدمة, المرونةو بنية جاهزة للمستقبلفإن بوابة الحافة هو الفائز الواضح.
• إذا كانت احتياجاتك بسيطة ومتمحورة حول السحابةوحساسة من حيث التكلفة، أ قياسي إنترنت الأشياءالبوابة سيقوم بالمهمة.

في الختام، بالنسبة لمعظم الحديث المباني الذكيةلا سيما أولئك الذين يستعدون للأتمتة القائمة على الذكاء الاصطناعي والإدارة الذكية، فإن الاستثمار في إيدج البوابة مع قدرات حوسبة متطورة قوية يوفر أساسًا أكثر قابلية للتطوير وأكثر أمانًا.

الأسئلة الشائعة: