Gateway industrial: como funciona e para que serve essa tecnologia?

Dentro do contexto da Indústria 4.0, as empresas precisam lidar com uma série de tecnologias que se integram entre si, como máquinas, sensores, softwares e sistemas de gestão, por exemplo. Para que isso funcione corretamente, é necessário que haja um elo central e é justamente esse o papel do gateway.

A tecnologia funciona como se fosse uma "ponte de comunicação" e garante que diferentes dispositivos industriais sejam capazes de trocar informação rapidamente, com segurança e padronização.

Preparamos este artigo para aprofundar o conceito de gateway industrial. Vamos apresentar ainda quais são seus tipos e benefícios da inclusão na linha de produção na manufatura.

Como adiantamos acima, um gateway industrial é a tecnologia responsável por conectar redes ou sistemas distintos. Ele permite que todos eles se comuniquem mesmo utilizando protocolos diferentes.

O gateway vai traduzir, filtrar e organizar todos os dados desses sistemas. Ou seja, ele atua como um tradutor universal entre equipamentos.

Na prática, o gateway vai transformar as informações das máquinas, sensores e controladores em dados compreensíveis para sistemas superiores, como softwares de supervisão (SCADA), MES (Manufacturing Execution System) e ERP (Enterprise Resource Planning).

Ele é fundamental para ambientes industriais que lidam com diferentes fabricantes e tecnologias, pois, como se sabe, nem todos os equipamentos "falam a mesma língua".

Leia também: Redes industriais: o que são, principais tipos e para que servem

Explicamos abaixo, de forma resumida, o funcionamento de um gateway:

• Coleta de dados: inicialmente, o gateway recebe informações de sensores, CLPs (Controladores Lógicos Programáveis) e outros dispositivos.
• Conversão de protocolos: em seguida, ele faz a tradução dos dados de diferentes linguagens industriais, como Modbus, Profinet, OPC UA e EtherNet/IP.
• Filtragem e tratamento: ele então organiza e elimina dados redundantes, de modo a otimizar o tráfego de informações.
• Envio ao destino: por fim, o gateway vai transmitir os dados para sistemas de supervisão, nuvem ou plataformas analíticas.

Dessa forma, o gateway permite que uma linha de produção automatizada compartilhe informações de diferentes tecnologias em tempo real com sistemas corporativos, o que ajuda a viabilizar decisões rápidas e inteligentes.

O gateway industrial é importante para as indústrias por quatro motivos principais, sendo eles:

1. Interoperabilidade: eles permitem a integração entre equipamentos de diferentes gerações e fornecedores.
2. Escalabilidade: com essa tecnologia, seu negócio pode expandir sua infraestrutura sem necessidade de substituição total de sistemas legados.
3. Segurança: o gateway ajuda ainda no controle do tráfego de dados e cria uma barreira contra acessos indevidos.
4. Eficiência operacional: ele permite análises em tempo real, o que contribui  para redução de falhas, desperdícios e paradas não planejadas.

Portanto, pode-se concluir que sem gateways, a indústria teria dificuldades para consolidar informações e transformar dados brutos em inteligência de negócio.

Pense na tecnologia de gateways como se fosse um filtro inteligente que é responsável por analisar dados que circulam entre redes. Essa tecnologia vai identificar inconsistências ou ameaças, além de bloquear informações comprometedoras para manter a segurança.

De forma geral, existem dois tipos principais de gateways:

1. Gateways de entrada: eles filtram os dados recebidos de redes externas e  garantem que apenas informações seguras vão entrar no ambiente interno.
2. Gateways de saída: eles gerenciam os dados que saem da rede para outros sistemas e asseguram que apenas conteúdos autorizados sejam transmitidos.

Além desses, podemos destacar duas classificações bastante utilizadas em cenários industriais:

Gateway unidirecional

Um gateway unidirecional vai permitir  o fluxo de dados em um único sentido. Isto é, as informações serão enviadas de uma fonte para um destino, sem possibilidade de retorno.

Por exemplo, em uma infraestrutura de energia, atualizações críticas feitas em um servidor central podem ser replicadas para uma estação de monitoramento. Essa estação recebe os dados em tempo real, mas não consegue enviar informações de volta, evitando riscos de comprometimento do servidor principal.

Esse tipo de abordagem é fundamental em ambientes críticos, como o setor financeiro ou de energia, onde a proteção da fonte é prioridade absoluta.

Gateway bidirecional

No sistema bidirecional é possível que haja troca de dados nos dois sentidos, de forma simultânea.

Um exemplo prático está em sistemas bancários: quando um cliente realiza uma transação no aplicativo, o gateway garante que a atualização seja refletida imediatamente no sistema central do banco, e vice-versa. Isso assegura sincronização total entre os ambientes.

Outro caso comum é em e-mails corporativos: os gateways bidirecionais garantem que mensagens enviadas ou recebidas sejam atualizadas em tempo real em todos os dispositivos conectados.

Portanto, esse modelo é essencial em operações que exigem precisão e agilidade, já que permite que ambos os lados da comunicação estejam sempre alinhados.

Os gateways podem assumir diferentes formatos e funções de acordo com a aplicação. Listamos alguns exemplos abaixo:

Proxys

Funcionam como servidores intermediários no modelo cliente-servidor. São capazes de armazenar em cache páginas da web, acelerando o acesso a sites frequentemente visitados e ainda oferecem maior segurança no tráfego.

Gateways de Mídia

Utilizados em telefonia VoIP e videoconferências, eles convertem sinais de áudio ou vídeo para formatos adequados às redes digitais. Exemplo: transformar áudio analógico em dados digitais para transmissão pela internet.

Gateways IoT

Coletam e traduzem dados de sensores conectados em projetos de Internet das Coisas, enviando-os para análise em nuvem. Exemplo: em uma fazenda inteligente, sensores de umidade enviam informações para um sistema de gestão agrícola.

Modems

Gateways que convertem sinais analógicos em digitais para permitir a transmissão de dados via linhas telefônicas ou cabos coaxiais.

Gateway de pagamento

Responsável por intermediar transações financeiras em e-commerces. Exemplo: verificar e autorizar uma compra online entre cliente, comerciante e banco.

Gateway de frete

Integra plataformas de logística e e-commerce, calculando custos de envio e atualizando status de entregas em tempo real.

Roteadores: muitas vezes atuam como gateways, conectando redes domésticas ou corporativas à internet e traduzindo protocolos de comunicação.

Firewalls

Dispositivos ou softwares que monitoram e controlam o tráfego de dados, bloqueando acessos não autorizados.

Gateways de API

Gerenciam chamadas de API entre diferentes serviços, facilitando a integração e o controle de acesso em sistemas complexos.

Softwares especializados

Soluções como VPNs, proxies ou gateways VoIP, que oferecem camadas adicionais de tradução, criptografia ou segurança no tráfego de informações.

Leia também: Os 10 protocolos de comunicação mais usados na automação industrial

O que é um gateway e qual sua função principal?

É um dispositivo que conecta sistemas distintos, traduzem protocolos e organizam dados para que a comunicação seja eficiente.

Qual a diferença entre gateway e roteador?

O roteador conecta redes semelhantes, enquanto o gateway integra redes ou sistemas com protocolos diferentes.

Onde o gateway deve ser instalado em uma indústria?

Normalmente entre a rede de automação (chão de fábrica) e a rede corporativa ou nuvem.

Gateways industriais são seguros contra ataques?

Sim, desde que configurados corretamente e atualizados, eles vão atuar como barreira de proteção.

É possível usar um gateway padrão em ambientes industriais complexos?

Não é recomendado. Ambientes industriais exigem gateways específicos, preparados para protocolos e exigências da automação.

Gateways substituem CLPs?

Não. CLPs controlam processos, enquanto gateways apenas interligam sistemas.

Gateways industriais podem ser integrados a cobots?

Sim. Eles permitem que robôs colaborativos troquem informações com sistemas de supervisão e ERP, logo, ajudam a ampliar a eficiência produtiva.

Quais riscos existem ao não usar um gateway?

Falhas de comunicação, perda de dados, baixa eficiência e maior exposição a vulnerabilidades cibernéticas.

Um gateway pode ser atualizado?

Sim. Muitos modelos permitem atualizações de firmware para acompanhar novos protocolos.

Como analisado ao longo do artigo, o gateway industrial é uma tecnologia indispensável na era da Indústria 4.0. É essa tecnologia que vai garantir a interoperabilidade entre máquinas, sistemas e softwares, funcionando como uma ponte de comunicação inteligente e segura.

Seja em pequenas empresas ou grandes corporações, o gateway possibilita que dados fluam de forma confiável.

Quando usado em conjunto com os robôs colaborativos da Universal Robots, essa tecnologia ajuda a simplificar ainda mais os processos e gera mais valor para a indústria, transformando a complexidade da comunicação industrial em eficiência e produtividade.

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