Mucha gente confunde la diferencia entre DTU y dispositivos de puerta de enlace. Hoy explicaré este tema con claridad, empezando por lo que es una DTU. Las DTU se utilizan ampliamente en el mercado en diversos escenarios, como la agricultura, la industria, los sistemas de conservación del agua y muchas otras aplicaciones.

¿Qué es una DTU?

UNA DTU (Unidad de transferencia de datos) funciona principalmente para transmitir datos de forma transparente a plataformas en la nube. Esta transmisión transparente significa que si tienes datos de interfaces serie RS-485 o RS-232 en tu sitio de campo, es esencialmente como extender un cable virtual a tu plataforma de forma remota.

Por ejemplo, cuando transmito estos datos de forma transparente a la plataforma en la nube a través de métodos inalámbricos, la plataforma en la nube puede procesar estos datos, establecer una comunicación bidireccional y gestionar los parámetros. Pero, ¿cuál es la característica clave? Se llama "transmisión transparente", que significa exactamente lo que parece: sea cual sea el formato de los datos en la fuente, así es exactamente como se transmiten a la plataforma. Para ello, la plataforma debe realizar las conversiones adecuadas de los datos. Con protocolos comunes como Modbus RTU o datos de comunicación serie RS-232, la plataforma en la nube debe analizar estos datos antes de poder realizar el análisis y el procesamiento.

¿Qué es una pasarela?

A pasarela (literalmente "pasarela" en inglés) es algo similar a una DTU, ya que también es un dispositivo utilizado para la transmisión de datos. Pero, ¿qué tienen de especial las pasarelas? Las pasarelas realizan la conversión de protocolos y el análisis sintáctico de datos. ¿Qué significa esto? Por ejemplo, si mi equipo de campo utiliza el protocolo RS-485 Modbus RTU, pero la plataforma en la nube requiere el protocolo MQTT o HTTP, la pasarela puede implementar esta conversión entre protocolos. Esta es la mayor diferencia con respecto a una DTU.

Un ejemplo práctico

Veamos un ejemplo real. Supongamos que tengo un sensor de temperatura y humedad que se comunica mediante el protocolo Modbus RTU a través de una interfaz RS-485. Si se utiliza una DTU, los paquetes de datos hexadecimales enviados por el sensor, como "01 03 00 00 00 02 C4 0B", se transmitirán a la plataforma en la nube tal cual. La plataforma en la nube necesita entonces interpretar esto como un comando de lectura Modbus que está leyendo los registros 0 y 1 del dispositivo número 1.

Sin embargo, con una pasarela, primero recibiría este paquete de datos Modbus, luego lo parsearía en valores reales como 25,6°C para la temperatura y 60,3% para la humedad, y luego lo enviaría a la plataforma en la nube en formato MQTT JSON, como {"temperatura":25,6, "humedad":60,3}. La plataforma en la nube puede utilizarlo directamente sin necesidad de analizar el protocolo Modbus.

¿Cómo elegir?

¿Qué debemos tener en cuenta a la hora de elegir? Depende de nuestro escenario de aplicación específico. Si su plataforma en la nube ya ha desarrollado capacidades de análisis sintáctico para dispositivos o protocolos específicos, utilizar una DTU podría ser más sencillo y directo. Si su plataforma en la nube es una plataforma IoT estándar que espera recibir formatos de datos estandarizados, entonces sería más apropiado utilizar una pasarela.

Diferencias en los detalles

También hay diferencias en los detalles. Por ejemplo, las DTU no suelen requerir muchos parámetros de configuración: suele bastar con configurar los parámetros del puerto serie, las direcciones del servidor y los puertos. Las pasarelas, al realizar la conversión de protocolos, necesitan más parámetros de configuración, como direcciones de registro de dispositivos, tipos de datos, fórmulas de conversión, etc., lo que hace que la configuración sea relativamente más compleja.

En términos de potencia de procesamiento, las DTU suelen tener procesadores más pequeños y menos memoria, ya que sólo necesitan transmitir datos sin análisis complejo. Por su parte, las pasarelas, que deben convertir protocolos y analizar datos (y, a menudo, realizar cálculos sencillos), suelen tener especificaciones de hardware superiores, con procesadores más potentes y mayor memoria.

Métodos de comunicación y escenarios de aplicación

Tanto las DTU como las pasarelas admiten diversos métodos de comunicación inalámbrica como 4G, NB-IoT, LoRa, WiFi, etc. Sin embargo, las DTU, al ser menos costosas, se utilizan más a menudo en aplicaciones sensibles a los costes, como puntos de control agrícola dispersos y numerosos o estaciones de control de conservación del agua. Las pasarelas, con funcionalidades más potentes pero costes más elevados, se suelen utilizar en escenarios con mayores requisitos funcionales, como la automatización de fábricas o la automatización de edificios.

Consideraciones de seguridad

Desde el punto de vista de la seguridad, las pasarelas pueden aplicar más medidas de seguridad a nivel de datos, como el cifrado de datos y la autenticación de dispositivos, porque analizan y procesan los datos. Las DTU, que sólo realizan una transmisión transparente sin procesar los datos en sí, suelen implementar la seguridad a nivel de enlace utilizando tecnologías como VPN, SSL/TLS, etc.

Ejemplos de proyectos reales

Veamos cómo elegir en proyectos reales. Por ejemplo, si tenemos un proyecto de monitorización de invernaderos agrícolas que necesita controlar la temperatura, la humedad, la luz y los niveles de CO2 en cientos de invernaderos, y si cada invernadero tiene pocos sensores que utilicen protocolos uniformes, el uso de DTU podría ser más económico. Podríamos colocar una DTU en cada invernadero, conectarla a los sensores locales y transmitir los datos a la plataforma en la nube para su análisis y procesamiento unificados.

Sin embargo, para un proyecto de automatización de fábrica con varios equipos que utilizan protocolos diferentes (Modbus, Siemens S7, Allen-Bradley y protocolos personalizados para equipos heredados), el uso de DTU requeriría que la plataforma en la nube soportara el análisis sintáctico de todos estos protocolos, lo que supondría una carga de trabajo considerable. El uso de pasarelas permitiría la conversión de protocolos a nivel de pasarela, enviando los datos a la plataforma en nube en un formato unificado, lo que simplificaría enormemente el desarrollo de la plataforma en nube.

En conclusión, tanto las DTU como las pasarelas tienen sus ventajas, y debemos elegir los dispositivos adecuados en función de nuestros escenarios de aplicación y requisitos específicos. Para una transmisión de datos transparente, sencilla y de bajo coste, elige las DTU; para la conversión de protocolos, el preprocesamiento de datos y una mayor seguridad, las pasarelas son más adecuadas. Espero que esta explicación aclare las diferencias entre DTU y pasarelas.