El EdgeBox-ESP-100 es un controlador industrial y puerta de enlace (gateway) basado en el microcontrolador de doble núcleo ESP32-S3. Su función central es recopilar señales físicas, gestionar procesos de automatización y transmitir datos hacia la red, integrando capacidad de procesamiento local con múltiples protocolos de comunicación en un solo equipo.
Este dispositivo se destaca por agrupar una extensa lista de características de conectividad y control de hardware dentro de un chasis unificado. A nivel de redes inalámbricas, incluye soporte integrado para Wi-Fi, Bluetooth y telefonía móvil 4G LTE. A nivel de comunicación cableada, cuenta con un puerto Ethernet y soporte para protocolos industriales estandarizados mediante sus puertos aislados para bus CAN y RS485. Complementando la comunicación de datos, incorpora una matriz completa de puertos de entrada y salida (I/O) aislados, abarcando tanto señales analógicas como digitales para interactuar físicamente con el entorno.
Por sus capacidades técnicas, este hardware es especialmente bueno para ejecutar soluciones de automatización de campo, tales como la gestión de bucles de control PID y el establecimiento de secuencias lógicas para maquinaria operativa. Asimismo, es altamente eficaz funcionando como un nodo de enlace, permitiendo que sistemas heredados como Controladores Lógicos Programables (PLC) o redes de sensores remotos sin conexión a internet puedan digitalizar y enviar su telemetría hacia bases de datos modernas o servidores en la nube.
El diseño del equipo prioriza la facilidad de uso y la rápida instalación en entornos de trabajo. A nivel físico, utiliza un bloque de conectores de terminales tipo Phoenix, lo que permite insertar y atornillar cables de señales y de energía de forma directa, garantizando fijaciones seguras sin necesidad de realizar soldaduras. Su estructura está contenida en una carcasa de aleación de aluminio que ya integra protección interna contra cortocircuitos y picos de sobretensión, eliminando la necesidad de ensamblar tableros de circuitos protectores adicionales. A nivel de software, simplifica el proceso de desarrollo al ser programable mediante entornos accesibles y de uso extendido como el IDE de Arduino y ESP-IDF.
Procesamiento y Memoria
- Microcontrolador principal: Espressif ESP32-S3.
- Memoria RAM: 512 KB de SRAM interna combinada con 8 MB de memoria RAM adicional.
- Almacenamiento interno: 16 MB de memoria Flash para alojamiento del firmware.
- Control de tiempo: Módulo de reloj en tiempo real (RTC) integrado mediante el chip PCF8563.
- Hardware de seguridad: Soporte para circuito criptográfico ATECC608A.
- Conectividad de Red y Comunicación Industrial
- Red celular: Módulo SIMCom A7670G integrado para proveer conectividad 4G LTE Cat 1.
- Red inalámbrica local: Soporte integrado de hardware para Wi-Fi (2.4 GHz) y Bluetooth 5.0 (BLE).
- Red cableada: Un (1) puerto de red Ethernet RJ45 de 100M (mediante controlador W5500).
- Interfaces de bus de campo: Un (1) puerto para bus CAN (aislado) y un (1) puerto para RS485 (aislado). Ambos puertos cuentan con resistencias de terminación de 120 ohmios soldadas e instaladas internamente.
Interfaces de Entrada y Salida (I/O) Físicas
- Conector principal: Bloque de terminales multifunción tipo Phoenix de 24 pines que agrupa las conexiones eléctricas y de datos.
- Entradas digitales: Cuatro (4) canales con aislamiento eléctrico.
- Salidas digitales: Seis (6) canales con aislamiento eléctrico.
- Entradas analógicas: Cuatro (4) canales aislados gestionados por un ADC SGM58031. Configurados por defecto para lectura de corriente de 0 a 20 mA, con opción de hardware para lectura de voltaje de 0 a 10V.
- Salidas analógicas: Dos (2) canales aislados estructurados mediante tecnología PWM y filtro de paso bajo, con un rango de salida de 0 a 5V.
Gestión de Energía y Características Físicas
- Alimentación eléctrica: Soporta un rango de voltaje de entrada de corriente continua (DC) de 10.8V a 36V. El voltaje nominal recomendado de operación es de 24V.
- Puerto de datos y diagnóstico: Un (1) conector USB 2.0 Tipo A que habilita el flasheo de memoria y la lectura de registros en serie (serial logging).
- Protección de hardware: Circuito interno diseñado con alto nivel de aislamiento, protegido contra sobretensiones y cortocircuitos eléctricos.
- Rango térmico operativo: Hardware apto para funcionar de manera continua en un rango de temperatura ambiental de -20°C a +60°C..