物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)需要具備感知網(wǎng)絡(luò)接入的能力

從功能上看，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或智能網(wǎng)關(guān)主要實(shí)現(xiàn)以下三種功能:物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有獲取各節(jié)點(diǎn)屬性和狀態(tài)信息的功能，即能夠?qū)崟r(shí)感知各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。其次，具有遠(yuǎn)程控制、喚醒、診斷等功能，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)化管理。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)接入不可避免地需要跨域通信，因此需要完善的尋址技術(shù)來(lái)保證準(zhǔn)確、安全地定位和查詢所有節(jié)點(diǎn)的信息。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，節(jié)點(diǎn)地址的數(shù)量將逐漸增加，其編碼結(jié)構(gòu)不同于DNS中的域名結(jié)構(gòu)，邊緣數(shù)據(jù)采集器廠家，因此需要一套不同于互聯(lián)網(wǎng)的尋址技術(shù)來(lái)滿足需求。網(wǎng)關(guān)必須實(shí)現(xiàn)從傳感器網(wǎng)絡(luò)到傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，統(tǒng)一封裝協(xié)議適配層傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，將廣域接入層發(fā)送的數(shù)據(jù)解包成標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，天津邊緣數(shù)據(jù)采集器，解析命令，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可被傳感層協(xié)議識(shí)別的信號(hào)和控制命令。

物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)需要具備感知網(wǎng)絡(luò)接入的能力。傳感器網(wǎng)絡(luò)主要由不同功能的傳感器網(wǎng)絡(luò)組成。這些傳感器設(shè)備主要包括攝像頭、讀卡器、標(biāo)簽、聲音傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等。這些傳感器的傳感信息的獲取方法有很多種，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。主要的接入方式可分為有線接入和無(wú)線接入。目前主流的有線接入方式有CAN、RS232/485、Ethernet等。CAN主要用于汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，RS232/485主要用于一些較老的設(shè)備控制和低速率的數(shù)據(jù)傳輸，以太網(wǎng)對(duì)于信息量大的遙感數(shù)據(jù)傳輸非?？煽亢陀行?。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)新的市場(chǎng)研究報(bào)告預(yù)測(cè)，到2023年，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)市場(chǎng)數(shù)量將達(dá)到171.8億臺(tái)，2019～2023年平均增長(zhǎng)率將超過(guò)30%，邊緣數(shù)據(jù)采集器生產(chǎn)廠家，覆蓋的應(yīng)用包括商業(yè)零售、航空航天、工業(yè)制造等。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及，工業(yè)網(wǎng)關(guān)必將引來(lái)蓬勃發(fā)展期。工業(yè)網(wǎng)關(guān)的發(fā)展歷程大致是從單一功能的數(shù)據(jù)采集儀，到遠(yuǎn)程終端，邊緣數(shù)據(jù)采集器生產(chǎn)廠家，再到協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，逐步發(fā)展到目前的工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)。

未來(lái)工業(yè)網(wǎng)關(guān)將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。

4.1 功能集成

工業(yè)網(wǎng)關(guān)不再只是數(shù)據(jù)采集及協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，未來(lái)將集成更強(qiáng)大的邊緣計(jì)算、邊緣控制、監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能。作為工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)流量的統(tǒng)一匯聚節(jié)點(diǎn)，工業(yè)網(wǎng)關(guān)可以感知、區(qū)分、控制不同的業(yè)務(wù)流，成為智能制造邊緣側(cè)業(yè)務(wù)的管理平臺(tái)，既是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接控制中心，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)的入口。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)化

設(shè)備異構(gòu)、接口異構(gòu)、協(xié)議異構(gòu)、數(shù)據(jù)異構(gòu)以及工業(yè)網(wǎng)關(guān)功能性能良莠不齊，無(wú)疑增加了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的難度，成為制約設(shè)備互聯(lián)、人機(jī)互聯(lián)的瓶頸。在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)不斷開(kāi)放融合的大背景下，工業(yè)網(wǎng)關(guān)也會(huì)逐步標(biāo)準(zhǔn)化，在部分行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景下相對(duì)統(tǒng)一。

4.3 軟件化

隨著底層設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和接口的逐步統(tǒng)一，會(huì)有越來(lái)越多的設(shè)備直接接入上位機(jī)或者云平臺(tái)，不需要再單獨(dú)設(shè)置網(wǎng)關(guān)盒子。網(wǎng)關(guān)的協(xié)議解析、數(shù)據(jù)采集等功能作為一項(xiàng)單獨(dú)的微服務(wù)集成到云平臺(tái)，或者直接嵌入到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，網(wǎng)關(guān)不再只依賴硬件而存在。在云端可以實(shí)現(xiàn)按需配置的軟件定義網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)車間工業(yè)設(shè)備接入的靈活配置和統(tǒng)一管理。

什么是邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)？

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成的組成， 其中感知層是底層、基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)的來(lái)源。如何將來(lái)自不同感知層數(shù)據(jù)傳遞到應(yīng)用層做各種的數(shù)據(jù)處理，這個(gè)就是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的主要裝置 - 工業(yè)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)（也就工業(yè)網(wǎng)關(guān)）。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的設(shè)備，它就像人體的神經(jīng)，將感知到的各類訊息傳遞給大腦進(jìn)行處理，大腦經(jīng)過(guò)運(yùn)算判斷出要做何種反應(yīng)，再由神經(jīng)傳遞到全身四肢。網(wǎng)關(guān)可以采集PLC數(shù)據(jù)，做遠(yuǎn)程維護(hù)和上下載程序，具有邊緣計(jì)算，協(xié)議解析的功能。工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)可以在各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議間做報(bào)文轉(zhuǎn)換，其功能可以通過(guò)一塊芯片、一個(gè)嵌入式設(shè)備或板卡、或者是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

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