Router oder Gateway im IoT: LTE-Router, 5G-Router und IoT-Gateway

Router, Gateway, Protokoll-Gateway, Edge-Computer. In der industriellen Konnektivität werden diese vier Begriffe so vertauscht, als wären sie austauschbar, und die Aufschriften auf den Geräten helfen nicht weiter. Sie überschneiden sich, aber sie sind nicht dasselbe. Die falsche Wahl bedeutet, entweder für Fähigkeiten zu zahlen, die Sie nie nutzen, oder an eine Wand zu stoßen, sobald Sie einen Sensor auslesen wollen.

Am klarsten unterscheiden Sie die Geräte über die Aufgabe, für die jedes gebaut ist. Gehen Sie von der Aufgabe aus, nicht vom Etikett auf dem Datenblatt.

Ein Router transportiert IP-Verkehr zwischen Netzwerken. Im Feld ist das meist ein industrieller Mobilfunkrouter: Er nimmt das lokale Ethernet- oder WLAN-Netz an der Maschine und verbindet es über LTE oder 5G mit dem Internet, mit einem VPN zurück zu Ihren Servern und einer Firewall davor.

Bei einem Router geht es um Konnektivität, nicht um Inhalte. Er versteht kein Modbus, er liest keinen Temperatursensor, und er weiß nicht, was ein Arbeitsauftrag ist. Er transportiert Pakete zuverlässig von einer Seite zur anderen. Wenn Sie lediglich eine Maschine, die bereits IP spricht, ins Netz bringen müssen, ist ein Router die richtige und günstigste Antwort.

Ein IoT-Gateway sitzt eine Ebene tiefer. Es verbindet Geräte, die kein IP sprechen (Sensoren, Steuerungen, Zähler), mit einer Plattform oder Cloud und bringt seine Konnektivität meist selbst mit. Genau deshalb sehen ein Mobilfunk-IoT-Gateway und ein Mobilfunkrouter von außen oft identisch aus.

Der Unterschied liegt darin, was mit den Daten geschieht. Ein Gateway liest das Feldprotokoll, normalisiert die Messwerte, wendet etwas Logik an (Filterung, Schwellen, Pufferung bei Verbindungsabbruch) und publiziert strukturierte Daten nach oben, in der Regel über MQTT. Es schlägt die Brücke zwischen Maschinenwelt und IP-Welt. Ein Router verbindet Netzwerke, ein Gateway verbindet Geräte mit Systemen.

Zwei weitere Rollen liegen rund um das Gateway:

Ein Protokoll-Gateway (oder Protokollumsetzer) ist spezialisierte Übersetzung. Modbus RTU zu MQTT, BACnet zu REST, CAN zu einer seriellen Leitung. Es stellt unter Umständen gar keine Weitverkehrsverbindung bereit. Seine ganze Aufgabe ist es, ein Protokoll dazu zu bringen, ein anderes zu sprechen, oft innerhalb eines Schaltschranks.

Ein Edge-Computer ist ein kleiner Rechner in einem robusten Gehäuse. Er kann alles Vorgenannte und zusätzlich echte Anwendungen ausführen: Container, lokale Analytik, maschinelles Lernen, eine lokale Datenbank. Sie greifen dazu, wenn die Logik am Edge für ein Gateway zu schwer ist und das Warten auf die Cloud keine Option ist.

Die Begriffe verschwimmen, weil ein einziges leistungsfähiges Gerät oft mehrere dieser Rollen zugleich erfüllt. Ein offenes Linux-Gateway mit Mobilfunkmodem ist Router, Protokoll-Gateway und schlanker Edge-Computer in einem Gerät, entschieden durch die Software, die es ausführt, nicht durch die Hardwarekategorie auf der Verpackung.

Die folgende Tabelle ist die ehrliche Fassung: Die meisten Geräte sind in einer oder zwei Spalten stark und in den übrigen nur teilweise.

Ordnen Sie das Gerät der Aufgabe zu:

• Die Maschine spricht bereits IP und muss nur online sein. Nehmen Sie einen industriellen Mobilfunkrouter.
• Sie müssen Sensor-, SPS- oder Zählerdaten zu einer Plattform bringen. Nehmen Sie ein IoT-Gateway.
• Zwei Systeme vor Ort sprechen verschiedene Protokolle und müssen sich verständigen. Nehmen Sie ein Protokoll-Gateway.
• Sie brauchen echte Rechenleistung am Edge (Analytik, lokale Steuerung, Offline-Betrieb). Nehmen Sie einen Edge-Computer oder ein Gateway, das stark genug ist, Ihre Anwendung auszuführen.

Wenn die Anforderungen mehrere dieser Punkte umfassen, ist ein offenes Linux-Gateway meist die wirtschaftliche Wahl, weil Sie Rollen in Software ergänzen statt Geräte hinzuzufügen. Sehen Sie unsere Router und Gateways, die Konnektivitätsseite unter M2M-Konnektivität und die Datenseite unter Zustands- und Prozessüberwachung.

Was ist ein IoT-Gateway? Ein Gerät, das Feldtechnik mit einer Plattform oder Cloud verbindet, das Protokoll der Maschine in strukturierte Daten übersetzt und meist eine eigene Mobilfunk- oder Kabelverbindung mitbringt.

Was ist der Unterschied zwischen Router und Gateway? Ein Router verbindet Netzwerke und transportiert IP-Pakete. Ein Gateway verbindet Geräte mit Systemen, versteht die Daten, setzt Protokolle um und publiziert strukturierte Messwerte. Viele Mobilfunk-Gateways enthalten bereits einen Router.

Brauche ich Router und Gateway zugleich? Oft nicht. Ein leistungsfähiges IoT-Gateway mit Mobilfunkmodem übernimmt auch die Routing-Funktion. Beide brauchen Sie nur, wenn Sie Netzwerkverwaltung und Datenverarbeitung auf getrennten Geräten halten möchten.

Was ist ein Mobilfunk-Gateway? Ein IoT-Gateway mit eingebautem LTE- oder 5G-Modem, das Feldgeräte ohne separaten Router über das Mobilfunknetz mit der Cloud verbindet.