DigiKey와 Würth Elektronik – IIoT 간소화

산업용 사물 인터넷(IIoT)이 다양한 산업에 걸쳐 지속적으로 열풍을 일으킴에 따라 원활한 통합, 안정적인 연결, 효율적인 배포 솔루션에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다.

이러한 필요 사항을 해결하기 위해 DigiKey와 Würth Elektronik은 파트너십을 맺고 IIoT 구현을 간소화하도록 설계된 광범위한 제품 및 도구를 제공합니다. 연결, 개발 자원, 효율성에 중점을 둔 기업은 작업을 쉽게 혁신하는 데 필요한 지원을 찾을 수 있습니다.

이 기사에서는 IoT 연결 및 센서, 개발 및 배포 도구를 위한 일부 솔루션 뿐만 아니라 IIoT 효율 향상을 위한 전략을 살펴보겠습니다. 클라우드 연결을 활성화하든 레거시 시스템을 보강하든 DigiKey와 Würth Elektronik은 커넥티드 미래를 위한 구성 요소를 갖추고 있습니다.

IoT 연결 및 센서

견고한 연결과 신뢰할 수 있는 센서 기술은 모든 IoT 에코시스템의 심장부에 있습니다. DigiKey와 Würth Elektronik은 이러한 중요 요구 사항을 충족하도록 맞춤화된 포괄적인 솔루션 제품군을 제공합니다. Wi-Fi 및 Bluetooth Low Energy(BLE) 모듈부터 고급 RF 및 다중 프로토콜 모듈에 이르기까지 이러한 포트폴리오는 다양한 산업 응용 제품에 걸쳐 원활한 통신을 가능하게 합니다.

‘Bluetooth Smart’라고 하는 Würth Elektronik의 BLE 범위는 장기 수명과 신뢰성을 요구하는 소형의 저가형 배터리 장치에 Bluetooth 무선 연결을 제공합니다. 이 기술은 헬스케어 센서, 원격 컨트롤러, 와치 등 다양한 중요 응용 제품을 활성화하는 데 있어 핵심적인 기술입니다. 예를 들어, Würth Elektronik의 Proteus-I Bluetooth Smart 4.2 모듈은 초저 피크, 평균, 유휴 전력 소비와 함께 오랜 배터리 수명, 낮은 비용, 다중 벤더 상호 운용성, 개선된 범위 성능을 제공합니다.

그림 1: Würth Elektronik의 Proteus-I Bluetooth Smart 4.2 모듈 BLE(2608011024000)(이미지 출처: Würth Elektronik)

Wi-Fi 연결이 더 필수적인 경우에는 다른 것을 찾아볼 필요 없이, 완전한 기능이 지원되는 TCP/IP 스택을 갖춘 IEEE 802.11 b/g/n을 기반으로 하는 콤팩트한 Wi-Fi 모듈인 Würth Elektronik의 WLAN 모듈, Calypso를 시도해 보세요. Calypso는 에지 캐스텔레이션, 스마트 안테나 구성, 손쉽게 사용 가능한 AT 스타일 명령 인터페이스 덕분에 모든 임베디드 응용 제품에 손쉽게 통합 가능합니다. 이 모듈은 또한 IPv4 및 IPv6을 지원하는 동시에 SNTP, DHPv4, DHCPv6, mDNS, HPPT(S), MQTT 기성품 같은 주요 네트워크 응용 제품을 구현합니다. 산업 응용 제품을 염두에 두고 설계된 Calypso Wi-Fi 모듈은 6개 보안 소켓, 보안 부트, 스토리지, OTA 업데이트 같은 고급 보안 기능을 제공합니다. 또한 직렬 케이블 교체와 클라우드 연결이 지원되는 저전력 IoT 응용 제품에도 적합합니다.

그림 2: Würth Elektronik의 Calypso Wi-Fi 무선 모듈(2610011025000)(이미지 출처: Würth Elektronik)

Wi-Fi 및 Bluetooth 기능이 모두 필요한 경우에는 Würth Elektronik의 다중 프로토콜 모듈을 선택하는 것이 좋습니다. Würth Elektronik의 WIRL-COMB: Stephano-I 무선 모듈은 Wi-Fi 및 BLE 기능을 하나의 저전력 스마트 패키지에 결합한, IoT 응용 제품용 소형 무선 모듈입니다. Stephano-I은 무선 통신 기능을 필요로 하는 임베디드 시스템에 특히 이상적이며 UART 인터페이스를 통해 작동 가능하고 AT 명령을 통해 제어할 수 있으므로 통합이 간편합니다.

그림 3: WIRL-COMB: Stephano-I 무선 모듈(2617011025000)(이미지 출처: Würth Elektronik)

이 제품 범위는 매우 유용하지만 경우에 따라 더 특화된 접근 방식이 요청될 수 있습니다. 이런 경우, Würth Elektronik은 Ophelia-III 무선 모듈과 같은 펌웨어 맞춤화 솔루션도 제공합니다. Würth Elektroni의 Ophelia-III 모듈은 제어 시스템, 원격 제어 장치, 센서 등의 장치 간 무선 통신을 위해 설계되었습니다. Ophelia-III은 사전 설치된 펌웨어 없이도 엔지니어에게 독점 펌웨어를 통합하거나 BLE, Zigbee 또는 Thread 같은 맞춤형 응용 제품을 위한 Nordic nRF Connect SDK를 활용할 수 있는 유연성을 제공합니다. 이 모듈에는 통합 PCB 안테나가 포함되어 있으며, 더 넓은 범위를 위해 외부 안테나를 연결하는 옵션을 제공합니다. 또한 nRF52840 칩이 지원되며 높은 성능과 낮은 전력 소모를 제공합니다. Ophelia-III 무선 모듈은 맞춤형 장치나 센서 연결을 위한 추가 핀이 장착되어 있어 다목적으로 활용 가능하며 사용자 프로젝트에 맞게 맞춤화할 수 있습니다.

그림 4: Ophelia-III 무선 모듈(2611011022000)(이미지 출처: Würth Elektronik)

이러한 연결 옵션을 보안하기 위해 모니터링 및 자동화를 위한 정밀 데이터 획득을 제공하도록 설계된 MEMS(미세 전자 기계 시스템) 센서를 사용할 수 있습니다. 이러한 기술은 함께 IIoT 시스템의 근간을 형성하여 기업이 연결된 데이터 중심 작동을 손쉽게 수행하고 경우에 따라 확장할 수 있도록 지원합니다.

그림 5: WSEN-ITDS 3축 가속 센서(2533020201601)(이미지 출처: Würth Elektronik)

Würth Elektronik은 다양한 MEMS 센서를 보유하고 있으며, DigiKey 사이트에서 이러한 제품을 확인할 수 있습니다. 온도, 압력, 가속 등을 측정할 수 있는 MEMS 센서는 Würth Elektronik의 SDK 및 평가 기판 기성품을 통해 완전하게 지원됩니다.

개발 및 배포 도구

IIoT 솔루션을 개발하고 배포하는 것은 복잡하고 리소스가 많이 드는 프로세스일 수 있습니다 Würth Elektronik은 모듈식 FeatherWing 적층 가능 기판을 통해 다양한 오픈 소스 SDK 및 평가 기판으로 이 프로세스를 간소화합니다. C로 작성된 Würth Elektronik의 오픈 소스 SDK는 특정 요구 사항에 맞도록 완전하게 맞춤화할 수 있습니다. 이러한 SDK는 다양한 센서를 IIoT 시스템과 매끄럽게 통합하여 실시간 분석 정보 및 자동화된 의사 결정을 지원할 수 있습니다.

또한 클라우드 연결 설계 키트는 클라우드 기반 에코시스템으로의 통합을 간소화하는 데 도움을 주어 보다 빠르고 더욱 효율적인 IoT 배포를 가능하게 합니다. 이러한 도구는 개발자가 개념부터 구현까지의 간극을 손쉽게 메우도록 설계되었습니다.

Feather 폼 팩터와 완전하게 호환되는 Würth Elektronik의 FeatherWing 개발 기판은 오픈 소스이고 적층이 가능하여 시제품 제작을 위한 기능과 공간을 추가할 수 있습니다. 이 기판은 센서, Wi-Fi, 무선 및 전력을 비롯한 다양한 응용 분야에 사용 가능합니다. 또한 Würth Elektronik의 다른 FeatherWings 또는 Feather/QWIIC 폼 팩터 장치를 통해 확장할 수 있습니다.

그림 6: Würth Elektronik의 Sensor FeatherWing(2501000201291)(이미지 출처: Würth Elektronik)

예를 들어, Würth Elektronik의 Sensor FeatherWing은 공유 I2C 버스를 통해 연결된 온도, 습도, 가속도, 절대 압력 센서에서 활용할 수 있습니다.

그림 7: Würth Elektronik의 MagI³C power FeatherWing(2601157101001)(이미지 출처: Würth Elektronik)

전력 응용 제품에 중점을 둔 경우 Würth Elektronik의 MagI³C power FeatherWing은 매우 유용한 솔루션입니다. 이 기판은 9V, 12V, 15V, 18V, 24V 산업용 레일 작동 입력 전압과 최대 36V 입력 전압을 제공하며 스위치를 통해 선택할 수 있는 5V 입력 전압을 위한 추가적인 USB 커넥터를 특징으로 합니다.

효율성 개선

새로운 시스템에서 이용하든 레거시 시스템의 잠재력을 활용하든 효율성은 성공적인 IoT 구현에 있어 핵심적인 요인입니다. 여기에서는 보강(retrofitting)이 가장 중요하며 Würth Elektronik은 이전의 시스템을 보강하고 워크플로를 최적화하여 최소한의 개입으로 최고의 결과를 달성하는 데 필요한 도구를 제공합니다. 이를 통해, 기업은 비용을 줄이고 생산성을 향상시키며 커넥티드 기술의 이점을 최적화할 수 있습니다.

예를 들어, 한 회사에서 독점 제어 소프트웨어와 IoT 비호환 제어 인터페이스를 가진 15년 된 CNC 기계를 보유하고 있다면, 특히 서비스 계약으로 인해 해당 기계를 조작할 수 없고 일반적인 문제를 일으킬 수 있는 경우 가장 먼저 기계를 교체하여 시대에 발맞추는 것이 중요할 수 있습니다.

그러나, 새로운 기계를 위해 많은 돈을 들이는 대신 이전 기계를 비침습적 방식으로 보강하여 IoT의 이점을 계속 활용할 수 있다면 어떨까요?

이 경우 CNC 기계는 앞서 살펴본 무선 모듈을 활용하여 클라우드에 대한 무선 연결을 보강함으로써 클라우드에서 기존 제어 시스템의 기계 데이터를 수집할 뿐만 아니라 기계를 원격으로 제어할 수 있습니다.

또한 앞에서 설명한 다양한 센서를 실장 및 연결하여 수집된 데이터 범위의 품질을 향상시킬 수 있습니다. 이 데이터는 개선을 위해 시각화하고, 기계의 상태를 이해하거나 인공 지능/머신 러닝(AI/ML) 애플리케이션과 함께 사용하여 예측 유지 보수 및 프로세스 최적화를 실현할 수 있습니다.

이러한 접근 방식은 오래된 장치의 기대 유효 수명을 더 연장하고, 디지털화 프로세스에 도움을 주며, 구식 교육에 대한 필요성을 줄이고, 환경에 보다 긍정적인 영향을 미치며, 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 새로운 기계 비용 외에 이러한 요인 덕분에, 기업은 보강을 통해 처음 몇 년 내에 투자에 대한 수익을 기대할 수 있습니다. DigiKey 웹 사이트에서 보강 또는 새로운 설계를 위한 Würth Elektronik의 광범위한 포트폴리오를 살펴보세요.

결론

Würth Elektronik은 연결 솔루션, 개발 도구, 효율성 향상 기술로 구성된 포괄적인 포트폴리오를 제공하여 기업이 자신감을 갖고 정밀하게 IIoT의 복잡성을 해결할 수 있도록 지원합니다.

고급 센서 통합, 모듈식 개발 기판 배포 또는 커넥티드 미래를 위한 레거시 시스템 보강 등 어떤 작업을 수행하든 Würth Elektronik의 솔루션은 산업 운영을 최적화하는 명확한 동선을 제공합니다. IIoT가 계속적으로 발전함에 따라 DigiKey와 Würth Elektronik은 기업이 목표를 달성하고, 더욱 스마트하고 더욱 효율적이며 지속 가능한 산업 에코시스템을 달성하도록 지원할 수 있는 유리한 입지를 유지하고 있습니다.