Nombreux sont ceux qui ne comprennent pas la différence entre les DTU et les dispositifs de passerelle. Aujourd'hui, je vais expliquer clairement ce sujet, en commençant par ce qu'est un DTU. Les DTU sont largement utilisés sur le marché dans divers scénarios, notamment dans l'agriculture, l'industrie, les systèmes de conservation de l'eau et bien d'autres applications.

Qu'est-ce qu'un DTU ?

UN DTU (Unité de transfert de données) sert principalement à transmettre des données de manière transparente à des plateformes en nuage. Cette transmission transparente signifie que si vous avez des données provenant d'interfaces série RS-485 ou RS-232 sur votre site, c'est essentiellement comme si vous étendiez un câble virtuel à votre plateforme à distance.

Par exemple, lorsque je transmets ces données de manière transparente à la plateforme en nuage via des méthodes sans fil, la plateforme en nuage peut traiter ces données, établir une communication bidirectionnelle et gérer les paramètres. Mais quelle est la caractéristique principale ? Il s'agit de la "transmission transparente", qui signifie exactement ce qu'elle veut dire : quel que soit le format des données à la source, c'est exactement de cette manière qu'elles sont transmises à la plateforme. Pour ce faire, la plate-forme doit effectuer les conversions appropriées sur les données. Dans le cas de protocoles courants tels que Modbus RTU ou les données de communication série RS-232, la plateforme en nuage doit analyser ces données avant de pouvoir procéder à l'analyse et au traitement.

Qu'est-ce qu'une passerelle ?

A passerelle (littéralement "passerelle" en anglais) est quelque peu similaire à un DTU, étant également un dispositif utilisé pour la transmission de données. Mais quelle est la particularité des passerelles ? Les passerelles effectuent la conversion des protocoles et l'analyse des données. Qu'est-ce que cela signifie ? Par exemple, si mon équipement de terrain utilise le protocole RS-485 Modbus RTU, mais que la plateforme en nuage requiert le protocole MQTT ou HTTP, la passerelle peut mettre en œuvre cette conversion entre les protocoles. C'est la plus grande différence avec un DTU.

Un exemple pratique

Prenons un exemple concret. Supposons que je dispose d'un capteur de température et d'humidité qui communique via le protocole Modbus RTU par l'intermédiaire d'une interface RS-485. Si l'on utilise un DTU, les paquets de données hexadécimales envoyés par le capteur, comme "01 03 00 00 00 02 C4 0B", seront transmis à la plate-forme en nuage tels quels. La plate-forme en nuage doit alors analyser ces données comme une commande de lecture Modbus qui lit les registres 0 et 1 de l'appareil numéro 1.

Cependant, avec une passerelle, elle recevrait d'abord ce paquet de données Modbus, puis l'analyserait en valeurs réelles telles que 25,6°C pour la température et 60,3% pour l'humidité, et l'enverrait ensuite à la plateforme en nuage au format MQTT JSON, par exemple {"température":25,6, "humidité":60,3}. La plateforme en nuage peut l'utiliser directement sans avoir à analyser le protocole Modbus.

Comment les choisir ?

Quels sont les éléments à prendre en compte lors de la sélection ? Cela dépend de notre scénario d'application spécifique. Si votre plateforme cloud a déjà développé des capacités d'analyse pour des appareils ou des protocoles spécifiques, l'utilisation d'un DTU pourrait être plus simple et plus directe. Si votre plateforme cloud est une plateforme IoT standard qui s'attend à recevoir des formats de données standardisés, l'utilisation d'une passerelle serait plus appropriée.

Différences de détails

Il existe également des différences au niveau des détails. Par exemple, les DTU ne nécessitent généralement pas beaucoup de paramètres de configuration - le simple réglage des paramètres du port série, des adresses de serveur et des ports est généralement suffisant. Les passerelles, parce qu'elles effectuent une conversion de protocole, ont besoin de plus de paramètres pour être configurées, comme les adresses des registres de périphériques, les types de données, les formules de conversion, etc.

En termes de puissance de traitement, les DTU ont généralement des processeurs plus petits et moins de mémoire puisqu'ils doivent seulement transmettre des données sans analyse complexe. Les passerelles, qui doivent effectuer la conversion des protocoles et l'analyse des données (et souvent un simple calcul de périphérie), ont généralement des spécifications matérielles plus élevées, avec des processeurs plus puissants et une mémoire plus importante.

Méthodes de communication et scénarios d'application

Les DTU et les passerelles prennent en charge diverses méthodes de communication sans fil telles que la 4G, NB-IoT, LoRa, WiFi, etc. Cependant, les DTU, moins coûteux, sont plus souvent utilisés dans des applications sensibles aux coûts, telles que les nombreux points de surveillance agricole dispersés ou les stations de surveillance de la conservation de l'eau. Les passerelles, dont les fonctionnalités sont plus puissantes mais dont le coût est plus élevé, sont généralement utilisées dans des scénarios aux exigences fonctionnelles plus élevées, tels que l'automatisation des usines ou des bâtiments.

Considérations relatives à la sécurité

Du point de vue de la sécurité, les passerelles peuvent mettre en œuvre davantage de mesures de sécurité au niveau des données, telles que le cryptage des données et l'authentification des appareils, car elles analysent et traitent les données. Les DTU, qui n'effectuent qu'une transmission transparente sans traiter les données elles-mêmes, mettent généralement en œuvre la sécurité au niveau de la liaison à l'aide de technologies telles que VPN, SSL/TLS, etc.

Exemples de projets réels

Voyons comment choisir dans le cadre de projets réels. Par exemple, dans le cas d'un projet de surveillance de serres agricoles nécessitant de contrôler la température, l'humidité, la lumière et les niveaux de CO2 dans des centaines de serres, et si chaque serre dispose de quelques capteurs utilisant des protocoles uniformes, l'utilisation de DTU pourrait s'avérer plus économique. Nous pourrions placer une DTU dans chaque serre, la connecter aux capteurs locaux et transmettre les données à la plateforme en nuage pour une analyse et un traitement unifiés.

Toutefois, dans le cas d'un projet d'automatisation d'usine comportant divers équipements utilisant différents protocoles (Modbus, Siemens S7, Allen-Bradley et protocoles personnalisés pour les équipements existants), l'utilisation de DTU nécessiterait que la plateforme en nuage prenne en charge l'analyse de tous ces protocoles, ce qui représenterait une charge de travail considérable. L'utilisation de passerelles permettrait de convertir les protocoles au niveau de la passerelle et d'envoyer les données à la plateforme en nuage dans un format unifié, ce qui simplifierait grandement le développement de la plateforme en nuage.

En conclusion, les DTU et les passerelles ont tous deux leurs avantages, et nous devons choisir les dispositifs appropriés en fonction de nos scénarios d'application et de nos exigences spécifiques. Pour une transmission de données transparente, simple et peu coûteuse, choisissez les DTU ; pour la conversion de protocole, le prétraitement des données et une plus grande sécurité, les passerelles sont plus appropriées. J'espère que cette explication permettra à chacun de mieux comprendre les différences entre les DTU et les passerelles !