Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南

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Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 1

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1 简介

1.1 关于本文档

本文档是一系列参考文档的一部分,提供操作和编程 Compulab IOT-LINK 产品所需的信息。

1.2 相关文件

有关更多信息,请参阅表 2 中列出的文档。

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 2

2以上VIEW

2.1 亮点

IOT-LINK 是一款针对低成本应用优化的微型、高度集成的工业物联网网关。

  • NXP i.MX93,双核 Cortex-A53,1.7GHz
  • 高达 2GB LPDDR4 和 64GB eMMC
  • 全球 LTE 调制解调器、LAN 和 WiFi
  • 2x RS485 / CAN-FD,3x DI / DO
  • 蓝牙网状网络、Thread 和 Zigbee
  • -40C 至 80C 的宽温度范围
  • 操作系统:Debian Linux、Yocto Project、Balena OS
2.2 规格

“选项”列指定了实现特定功能所需的 IOT-LINK 配置选项。“+”表示该功能始终可用。

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 3

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 4

3 个核心系统组件

3.1 i.MX93 片上系统

i.MX 93 片上系统 (SoC) 包含强大的双 Arm® Cortex®-A55 处理器,主频高达 1.7 GHz。通用 Arm® Cortex®-M33 主频高达 250 MHz,可用于实时低功耗处理。

Compulab IOT-LINK工业物联网网关用户指南-图1

3.2 记忆
3.2.1 动态随机存取存储器

IOT-LINK 配备高达 2GB 的板载 LPDDR4 内存。

3.2.2 存储

IOT-LINK 使用板载非易失性存储器 (eMMC) 来存储引导程序。剩余的 eMMC 空间用于存储操作系统(内核和根目录) file系统)和通用(用户)数据。

3.3手机

IOT-LINK 可选配 mini-PCIe 蜂窝调制解调器模块。要设置 IOT-LINK 的蜂窝功能,请将有源 SIM 卡插入位于后面板后面的 SIM 卡槽。取下后面板即可找到 SIM 卡槽。调制解调器天线可通过 IOT-LINK 前面板上的 SMA 连接器连接。
注意:蜂窝调制解调器仅存在于使用“Jxx”配置选项订购的网关中

3.4 WiFi和无线网状模块

IOT-LINK 可选配以下无线通信模块之一:

  • 基于 NXP IW611 的 802.11ax WiFi 6 和蓝牙 5.4 模块(“WB”选项)
  • 基于 Nordic Semiconductor nRF52840 的无线网状模块(“WMN”选项)
  • 基于 Silicon Labs MGM240 的无线网状模块(“WMS” 选项)

已安装模块的天线连接可通过 IOT-LINK 前面板上的 RP-SMA 连接器实现。WiFi/蓝牙模块通过 SDIO 和 UART 端口与 i.MX93 SoC 连接。无线网状模块通过与 USB 主机连接器复用的 USB 接口与 i.MX93 SoC 连接。
注意:当IOT-LINK与无线网状模块组装时,USB主机连接器处于非活动状态,无法使用

3.5 以太网

IOT-LINK 包含一个千兆以太网端口,采用 i.MX93 内部 MAC 和 Realtek RTL8211 PHY 实现。

3.6 串行调试控制台

IOT-LINK 配备串行调试控制台,通过 Micro USB 连接器上的 UART 转 USB 桥接器进行连接。CP2104 UART 转 USB 桥接器与 i.MX93 UART 端口连接。CP2104 USB 信号路由至前面板上标有 DBG 的 Micro USB 连接器。

3.7 USB编程端口

IOT-LINK 配备 USB SDP 编程接口,可使用 NXP UUU 实用程序进行设备恢复。USB 编程接口连接至位于背板后面的 Micro USB 端口。移除背板即可访问 USB SDP 连接器。当主机 PC 通过 USB 线缆连接到 USB 编程连接器时,IOT-LINK 将禁用 eMMC 的正常启动,并进入串行下载器启动模式。

3.8 工业输入/输出端子台

IOT-LINK 配备 10 针接线端子,包含多个 I/O 接口。连接器引脚排列请参见 5.4 节。

3.8.1 总线

IOT-LINK 配备最多两个可选 CAN-FD 端口,由 i.MX93 CAN 控制器实现。主要特性:

  • 全面实施 CAN FD 协议和 CAN 协议规范 2.0B 版本
  • 符合ISO 11898-1标准
  • 可选的 120 个终端电阻由位于后面板后面的跳线控制

注意:CAN 总线端口仅在选择“FACAN”或“FBCAN”选项的网关中提供。CAN 端口与 RS485 端口互斥。

3.8.2 RS485

IOT-LINK 最多提供两个可选 RS485 端口,采用 MAX13488 收发器与 i.MX93 UART 端口连接。主要特性:

  • 2线,半双工
  • 高达 3Mbps 的可编程波特率
  • 可选的 120 个终端电阻由位于后面板后面的跳线控制

注意:RS485 端口仅存在于选择“FARS4”或“FBRS4”选项的网关中。RA485 端口与 CAN 总线端口互斥。

3.8.3 数字输入和输出

IOT-LINK提供三种信号,可用作数字输入或输出。主要特点:

  • 专为 24V PLC 应用而设计
  • 数字输出最大输出电流每通道1A
  • 数字输入自供电,带电流限制

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 5

3.8.4 远程电源控制输入

远程电源按钮可以连接到接线端子上的 CNTL 引脚。按下该按钮可更改系统的电源状态。请将按钮连接到 CNTL 引脚和公共接地引脚之间。

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警告:将远程电源按钮输入连接到直流电压tag可能会损坏设备。
*** 仅通过接触开关将输入引脚连接到 GND ***

4 系统逻辑

4.1 电源子系统
4.1.1 电源轨

IOT-LINK 通过直流电源连接器由单个电源轨供电。

4.1.2 电源模式

IOT-LINK支持三种硬件供电模式。

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4.1.3 RTC 后备电池

IOT-LINK 配备 120mAh 纽扣锂电池,可在没有主电源时维持板载 RTC。

4.2 实时时钟

IOT-LINK RTC 采用 AM1805 实时时钟 (RTC) 芯片实现。当主电源断电时,IOT-LINK 备用电池可保持 RTC 运行,从而维持时钟和时间信息。

4.3 硬件看门狗

IOT-LINK看门狗功能是通过i.MX93看门狗实现的。

4.4 可信平台模块

IOT-LINK 采用英飞凌 SLB 9673 TPM2.0 兼容设备组装。

5 接口和连接器

5.1 连接器位置
5.1.1前面板

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 前面板

5.1.2 后面板(打开)

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 后面板

5.2 直流电源连接器

直流电源输入连接器。

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 8-9

5.3 USB 主机连接器

IOT-LINK USB2.0 主机端口可通过标准 Type-C USB 连接器使用。USB2.0 端口与无线网状网络模块复用。
注意:IOT-LINK USB 端口不提供 USB3.0 功能
注意:当IOT-LINK与无线网状模块组装时,USB主机连接器处于非活动状态,无法使用

5.4 接口和连接器

IOT-LINK 工业 I/O 信号连接至接线端子。连接器引脚分配如下图所示。更多详情,请参阅第 3.8 节。

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 10-11

5.5 串行调试控制台

IOT-LINK 串行调试控制台接口路由至位于前面板上的微型 USB 连接器。

5.6 RJ45 以太网连接器

IOT-LINK 具有一个以太网端口,路由至 RJ45 连接器。

5.7 SIM卡座

IOT-LINK micro-SIM 卡插槽位于设备背面。取下后面板即可看到 SIM 卡插槽。

5.8 个 LED 指示灯

下表描述了 IOT-LINK 指示灯 LED。

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 12

通用 LED 为高电平有效,由 SoC GPIO 控制。

5.9 天线连接器

IOT-LINK 具有两个用于外部天线的连接器。

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5.10 RS485/CAN终端控制

IOT-LINK 配备两个用于 RS485/CAN 总线端口的终端电阻。终端电阻由位于 IOT-LINK 后面板的两个跳线独立控制。拆下面板盖即可找到终端跳线。

注意:IOT-LINK 已预装终端跳线。默认情况下,两个端口均启用终端电阻

6 机械图纸

IOT-LINK 3D 模型可在以下网址下载:
https://www.compulab.com/products/iot-gateways/iot-link-industrial-iotgateway/#devres

7 运行特性

7.1 绝对最大额定值

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 14

注意:超过绝对最大额定值的应力可能会对设备造成永久性损坏

7.2 建议工作条件

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 15

7.3 典型功耗

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关用户指南 - 表 16

使用以下设置测量功耗:

  1. 配置 – IOT-LINK-D2-N32-E-WB-JS7672G-FARS4-FBCAN-DIO-POE-XL
  2. 12VDC电源

文件/资源

Compulab IOT-LINK 工业物联网网关 [pdf] 用户指南
IOT-LINK 工业物联网网关,工业物联网网关,物联网网关

参考

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