Compulab IOT-LINK 産業用 IoT ゲートウェイ ユーザーガイド
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1 はじめに
1.1 この文書について
このドキュメントは、Compulab IOT-LINK 製品の操作とプログラミングに必要な情報を提供する参照ドキュメント セットの一部です。
詳細については、表 2 にリストされているドキュメントを参照してください。
2オーバーVIEW
2.1 ハイライト
IOT-LINK は、低コストのアプリケーション向けに最適化された小型で高度に統合された産業用 IoT ゲートウェイです。
- NXP i.MX93、デュアルコア Cortex-A53、1.7GHz
- 最大2GBのLPDDR4と64GBのeMMC
- 世界中で利用可能なLTEモデム、LAN、WiFi
- 2x RS485 / CAN-FD、3x DI / DO
- Bluetoothメッシュ、Thread、Zigbee
- -40C～80Cの広い温度範囲
- オペレーティング システム: Debian Linux、Yocto プロジェクト、Balena OS
2.2 仕様
「オプション」列には、特定の機能に必要な IOT-LINK 構成オプションを指定します。「+」は、機能が常に利用可能であることを意味します。
3つのコアシステムコンポーネント
3.1 i.MX93 システムオンチップ
i.MX 93 システムオンチップ (SoC) には、最大1.7GHz の強力なデュアル Arm® Cortex®-A55 プロセッサが搭載されています。最大250MHz で動作する汎用 Arm® Cortex®-M33 は、リアルタイム処理と低消費電力処理に最適です。
3.2 メモリ
3.2.1DRAM
IOT-LINK は、最大 2GB のオンボード LPDDR4 メモリで利用できます。
3.2.2 ストレージ
IOT-LINKは、ブートローダーを保存するためにオンボードの不揮発性メモリ（eMMC）ストレージを使用します。残りのeMMC領域は、オペレーティングシステム（カーネルとルート）を保存するために使用されます。 fileシステム用データと一般用データ（ユーザー用データ）です。
3.3セルラー
IOT-LINKは、オプションでmini-PCIeセルラーモデムモジュールとして組み立てることができます。セルラー機能を使用するためにIOT-LINKを設定するには、アクティブなSIMカードを背面パネルの裏側にあるSIMソケットに挿入します。SIMソケットにアクセスするには、背面パネルを取り外します。モデムアンテナは、IOT-LINK前面パネルのSMAコネクタを介して接続できます。
注: セルラーモデムは、「Jxx」構成オプションで注文されたゲートウェイにのみ搭載されています。
3.4 WiFiおよびワイヤレスメッシュモジュール
IOT-LINK は、オプションで以下の無線通信モジュールのいずれかと組み合わせることができます。
- NXP IW611（「WB」オプション）をベースにした802.11ax WiFi 6およびBluetooth 5.4モジュール
- Nordic Semiconductor nRF52840 ベースのワイヤレスメッシュモジュール（「WMN」オプション）
- Silicon Labs MGM240 ベースのワイヤレス メッシュ モジュール (「WMS」オプション)
搭載モジュールのアンテナ接続は、IOT-LINKフロントパネルのRP-SMAコネクタを介して行われます。WiFi / Bluetoothモジュールは、SDIOポートとUARTポートを介してi.MX93 SoCとインターフェースします。ワイヤレスメッシュモジュールは、USBホストコネクタと多重化されたUSBインターフェースを介してi.MX93 SoCとインターフェースします。
注: IOT-LINKをワイヤレスメッシュモジュールと組み合わせると、USBホストコネクタは非アクティブになり、使用できなくなります。
3.5 イーサネット
IOT-LINK には、i.MX93 内部 MAC と Realtek RTL8211 PHY が実装された 1 つのギガビット イーサネット ポートが組み込まれています。
3.6 シリアル デバッグ コンソール
IOT-LINKは、マイクロUSBコネクタを介したUART-USBブリッジを介してシリアルデバッグコンソールを提供します。CP2104 UART-USBブリッジはi.MX93 UARTポートとインターフェースします。CP2104のUSB信号は、フロントパネルのDBGと表示されたマイクロUSBコネクタにルーティングされます。
3.7 USBプログラミングポート
IOT-LINKは、NXP UUUユーティリティを用いたデバイスリカバリに使用できるUSB SDPプログラミングインターフェースを備えています。USBプログラミングインターフェースは、背面パネルの裏側にあるマイクロUSBポートに接続されます。USB SDPコネクタにアクセスするには、背面パネルを取り外してください。ホストPCがUSBケーブルでUSBプログラミングコネクタに接続されると、IOT-LINKはeMMCからの通常のブートを無効にし、シリアルダウンローダーブートモードに移行します。
3.8 産業用I/O端子台
IOT-LINKは、複数のI/Oインターフェースを備えた10ピン端子台を備えています。コネクタのピン配列については、セクション5.4を参照してください。
3.8.1CANバス
IOT-LINKは、i.MX93 CANコントローラに実装された最大2つのオプションのCAN-FDポートを備えています。主な特徴：
- CAN FDプロトコルおよびCANプロトコル仕様バージョン2.0Bの完全実装
- ISO 11898-1規格に準拠
- オプションの120個の終端抵抗器は、背面パネルの後ろにあるジャンパーで制御されます。
注：CANバスポートは、「FACAN」または「FBCAN」オプションで注文されたゲートウェイにのみ搭載されます。CANポートはRS485ポートと相互排他的です。
3.8.2 RS485
IOT-LINKは、i.MX93 UARTポートとインターフェースするMAX13488トランシーバを搭載した最大2つのオプションRS485ポートを備えています。主な特徴：
- 2 線式、半二重
- 最大3Mbpsのプログラム可能なボーレート
- オプションの120個の終端抵抗器は、背面パネルの後ろにあるジャンパーで制御されます。
注：RS485ポートは、「FARS4」または「FBRS4」オプションで注文されたゲートウェイにのみ搭載されています。RA485ポートはCANバスポートと相互排他的です。
3.8.3 デジタル入力と出力
IOT-LINKは、デジタル入力または出力として使用できる3つの信号を提供します。主な特徴：
- 24V PLCアプリケーション向けに設計
- デジタル出力最大出力電流1A/チャンネル
- 電流制限付きの自己電源デジタル入力
3.8.4 リモート電源CNTL入力
リモート電源ボタンは、端子台のCNTLピンに接続できます。ボタンを押すと、システムの電源状態が切り替わります。ボタンはCNTLピンと共通グランドピンの間に接続してください。
警告: リモート電源ボタン入力をDCボリュームに接続するとtagデバイスが損傷する可能性があります。
*** 入力ピンは接点スイッチを介してGNDにのみ接続してください ***
4 システムロジック
4.1 電源サブシステム
4.1.1 パワーレール
IOT-LINK は、DC 電源コネクタを介して単一の電源レールから電力を供給されます。
4.1.2電源モード
IOT-LINK は 3 つのハードウェア電源モードをサポートしています。
4.1.3 RTC バックアップバッテリー
IOT-LINK には 120mAh のコイン型リチウム電池が搭載されており、主電源が存在しない場合でもオンボード RTC を維持します。
4.2 リアルタイムクロック
IOT-LINK RTCは、AM1805リアルタイムクロック（RTC）チップを搭載しています。IOT-LINKバックアップバッテリーは、主電源が供給されていない場合でもRTCを稼働させ、時計と時刻情報を維持します。
4.3 ハードウェアウォッチドッグ
IOT-LINK ウォッチドッグ機能は、i.MX93 ウォッチドッグで実装されています。
4.4 トラステッドプラットフォームモジュール
IOT-LINK は、Infineon SLB 9673 TPM2.0 互換デバイスで組み立てられています。
5 インターフェースとコネクタ
5.1 コネクタの位置
5.1.1フロントパネル
5.1.2 背面パネル（開いた状態）
5.2DC電源コネクタ
DC 電源入力コネクタ。
5.3USBホストコネクタ
IOT-LINK USB2.0ホストポートは、標準のType-C USBコネクタを介して利用できます。USB2.0ポートは、ワイヤレスメッシュモジュールと多重化されています。
注: IOT-LINK USBポートはUSB3.0機能を提供しません
注: IOT-LINKをワイヤレスメッシュモジュールと組み合わせると、USBホストコネクタは非アクティブになり、使用できなくなります。
5.4 インターフェイスとコネクタ
IOT-LINK産業用I/O信号は端子台に配線されます。コネクタのピン配列を以下に示します。詳細については、セクション3.8を参照してください。
5.5 シリアル デバッグ コンソール
IOT-LINK シリアル デバッグ コンソール インターフェイスは、フロント パネルにあるマイクロ USB コネクタにルーティングされます。
5.6RJ45イーサネットコネクタ
IOT-LINK には、RJ45 コネクタにルーティングされる 1 つのイーサネット ポートがあります。
5.7 SIMカードソケット
IOT-LINK micro-SIMカードソケットはデバイスの背面にあります。SIMソケットにアクセスするには、背面パネルを取り外してください。
5.8個のインジケーターLED
以下の表は、IOT-LINK インジケータ LED について説明しています。
汎用 LED はアクティブ ハイであり、SoC GPIO によって制御されます。
5.9 アンテナコネクタ
IOT-LINK には外部アンテナ用のコネクタが 2 つあります。
5.10 RS485 / CAN終端制御
IOT-LINKは、RS485/CANバスポート用の2つの終端抵抗を備えています。これらの終端抵抗は、IOT-LINK背面パネルにある2つのジャンパーによって個別に制御されます。終端ジャンパーにアクセスするには、パックのパネルカバーを取り外してください。
注：IOT-LINKには終端ジャンパーがあらかじめ組み込まれています。デフォルトでは、両方のポートで終端抵抗が有効になっています。
6 機械図面
IOT-LINK 3Dモデルは以下からダウンロードできます。
https://www.compulab.com/products/iot-gateways/iot-link-industrial-iotgateway/#devres
7 動作特性
7.1絶対最大定格
注意: 絶対最大定格を超えるストレスは、デバイスに永久的な損傷を引き起こす可能性があります。
7.2 推奨動作条件
7.3 標準消費電力
消費電力は、次のセットアップで測定されています。
- 構成 – IOT-LINK-D2-N32-E-WB-JS7672G-FARS4-FBCAN-DIO-POE-XL
- 12VDC電源
ドキュメント / リソース
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Compulab IOT-LINK 産業用 IoT ゲートウェイ [pdf] ユーザーガイド IOT-LINK 産業用IoTゲートウェイ、産業用IoTゲートウェイ、IoTゲートウェイ |