データターミナルユニットとは?DTUの成り立ちと機能を徹底紹介

今日の世界では、IoT通信デバイスが大量に出現しており、多くの無線端末製品が際立っている。DTU(Data Terminal Unit)データ伝送デバイスは、その強力な伝送能力と優れた安定性が業界で認められ、IoT通信デバイスの中で最もよく応用される製品の一つとなっている。以下では、DTUの成り立ちと応用シーンについて包括的に解説する。それでは見ていこう!
DTUとは?
DTU (データ端末装置その名の通り、透過的な双方向データ伝送を実現する。
DTUの発展の歴史
- 1920年代、最初のDTUが開発され、DTUの定義を満たす多重化技術がニュース専用線に使用された。
- 1940年代、DTUはタイプライターに使用された。
- 1958年、DTUは軍事用途に応用され、インテリジェントDTUと呼ばれるようになった。
- 1970年代、無線セルラーネットワークの出現後、DTUは無線端末機器へと進化し、IoTにおける重要な通信機器のひとつとなった。
- 1981年、DTUは中国に導入された。
- 1990年頃、中国のメーカーがDTU製品の研究、開発、設計を始めた。
- 3G、4G、NB-IoTネットワークの継続的な発展に伴い、4G DTUとNB-IoT DTUが登場し始めた。
- 今日、LoRa、WiFi、Bluetoothなどの通信技術が成熟するにつれて、LoRa DTU、WiFi DTU、その他のデバイスが登場している。
DTUの動作原理
DTUはインターフェースを介して端末機器に接続し、データを取得した後、キャリアネットワーク(2G/3G/4G/5G)を介して指定されたデータセンターや機器にワイヤレスで送信する。同時に、データセンターからDTUへキャリアネットワークを通じてデータやコマンドを逆送信し、DTUからインターフェースを通じて端末機器へ転送することで、リアルタイムデータ収集やデータベースサービスなどのアプリケーションを実現する。
DTUの基本機能
- データ通信:DTUはTCP/IPプロトコルスタックを内蔵し、GPRS/CDMAおよびSMSによるデュアルチャネルデータ伝送をサポート。
- データ収集:シリアル機器、コレクタ、PLCなどのシリアルポートデバイスからデータを収集。
- 恒久的なオンライン・ステータスをサポート:DTUには、電源オン時の自動ダイヤル、ハートビートパケットの使用による恒久的なオンライン状態の確保、切断後の自動再接続との互換性、自動リダイヤルなどの機能があり、デバイスを恒久的にオンラインに保つことができる。
- 永久保管庫の提供:DTU 端末デバイスは、設定されたパラメータをストレージコンポーネント(FLASH、EEPROM など)に永久保存できます。電源が入ると、DTU は設定されたパラメーターに従って自動的に作業を完了します。
- リモート管理:リモートプログラムアップグレード、リモートSMSコンフィギュレーションパラメータクエリ、リモートデバイスリスタート、リモートデバイスパラメータコンフィギュレーションに対応
- データ暗号化:DES、3DES、AESなどの暗号化方式によるデータ暗号化をサポート。
DTUの製品タイプ
通信方式別:DTUはGPRS DTU、WiFi DTU、CAN DTU、フルネットワーク5G/4G DTUに分類される。
インターフェースタイプ別:DTUは一般的に、RS485、RS232、I/O、TTL、その他のインターフェイスをサポートしています。
フォームファクター別:DTUは汎用DTUと内蔵DTUに分類され、機能的な違いはほとんどないが、主な違いは筐体があるかないかである。
DTUアプリケーション・シナリオ
将来の経済発展トレンドとしてグリーン環境がコンセンサスとなっている中、DTUは低コストでフレキシブルなネットワークなどの利点を生かし、水利監視、気象監視、地震災害監視などで重要な役割を果たし、大規模リアルタイム監視の困難を効果的に解決している。
今日の産業近代化において、パイプライン輸送は社会の進歩に欠かせないものとなっています。DTUは、ガスパイプラインネットワーク、石油パイプラインネットワーク、暖房ネットワーク監視、給水ネットワーク監視などのプロジェクトに広く適用され、インテリジェントな監視を実現しています。
産業分野は、国民経済の正常な運営に関連している。工業自動化レベルの向上に伴い、DTUは油田監視、街灯制御、交通制御、車両誘導などの設備でますます広く使用されるようになり、石油や運輸などの工業の運転安全を効果的に確保し、工業管理レベルを向上させる上で重要な役割を果たしている。
DTUは農業分野で広く応用されており、給水、生育状況、施肥頻度などのデータをモニターできる。また、あらゆる状況に応じて遠隔操作のための制御コマンドを送信することもできる。低コスト、正確なデータ収集、適時性などの特徴から、農業インテリジェンスは将来の主要トレンドになりつつある。
DTUは10年以上前から電力分野に応用されており、以前の手動点検・保守から現在のインテリジェント端末機器監視へと進化している。DTUは配電監視、送電網自動化、自動検針、送電網ディスパッチなどのプロジェクトで重要な役割を果たしており、その需要は増加の一途をたどっている。