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工业智能网关的功效和手艺

宣布日期：

2023-08-25

中国的工业自动化履历了十几年的迅猛生长工业自动化现场安排着来自中国本土、美国、欧洲等种种海内外的手艺和产品，保存以下方面问题：

(1)装备种类多、地区漫衍广、通讯链路杂；

(2)传输标准多样化: 装备层种种通讯(总线)手艺，工业以太网/232/485/DP/CanBus/Zigbee/GPRS/WIFI/G3;种种标准、协议并存，如Modbus、IEC60870、IEC 61850、OPC、Profibus、Devicenet、Mbus等；

(3)安排、调试与维护管理的本钱剧增；

(4)自动化手艺已渗透到电力、市政、交通、楼宇农业等各个领域，原有的手艺系统已远远不可知足需求。

企业也意识到了目今的状态，可是自动化与信息化两化融合事情又日益迫切，装备互联互通的事情量日益增大，危害也越来越大。各人之以是还在忍受现状的煎熬，是由于似乎没有更好的步伐。可是真的没有更好的步伐了吗？

一、智能网关肩负的作用

众所周知，要实现物联网，首先要实现传感网络和互联网的融合。怎样将多种仪表、多制式传感器和控制器接入移动网络和互联网络是实现物联网的要害。并且，面临大规模的接入，必需是一种标准、可用、易用、易维护的计划。这着实也正好回覆了前面提到的怎样解决企业目今面临的困局，即客观上需要有一种融合的物联网网关，该网关至少要具备如下功效：

(1)支持多种网络制式，具备多种行业接口，例如RS485、PLC、Zigbee等；能直接与传感网络的终端通讯，汇聚种种接纳差别手艺的异构传感网，将传感网的数据通过通讯网络远程传输。

(2)在上行通讯层，应该具备通俗互联网路由器的基本功效，通过有线无线多种毗连方法毗连 4G/5G 移动网络、互联网，以便无邪适配互联网；与远程运营平台对接，为用户提供可管理、有包管的服务，从而更利便地对生产、生涯举行管理。

二、工业物联网网关手艺探讨

在解决装备互联互通的问题上，破局的要害是平台化。

古板的两化融合普遍认可的结构是经典的三层结构，即PCS(历程自动化系统)、MES(制造执行系统)、ERP(企业资源妄想系统)。

关于层与层之间，怎样对接，基本没有标准可循，因此在项目实验中，都是八仙过海，各显神通的。在MES和ERP层之间相对较量利益置，由于同属于信息化领域，而PCS和MES 层之间重大性较量大由于PCS 层装备保存多样性。

若是在 PCS和MES之间，增添一个层一-ICT(信息通讯平台层)，作为标准平台，则装备互联互通的标准化将成为可能。

ICT平台层是以工业物联网网关为焦点构建的。工业物联网关继续起这一主要角色，需要具备以下优势及特点：

(1) 远程管理

工业物联网关是工业级无人值守型装备，可以由现场工程师或者装置工人而不是高级工程师举行装置。工程师可以在办公室内，对所有网关举行远程管理好调试，从而实现装备接入和维护。现场若是泛起通讯问题，可以第一时间举行远程诊断并尽可能远程解决。云云，现场出差的次数可大大镌汰，装备维护的周期和本钱也大大降低，客户知足度也会提高。

(2) 稳固可靠

工业物联网关肩负的功效，相当于网络中的神经元节点，所有的数据都依赖于这个节点，以是要求具备高稳固性。从装备角度来说，要求接纳工业级装备、宽温、抗电磁滋扰能力强；从网络角度来说，要求能够适用多种链路、重亨衢径，能够在多种链路之间切换、互为备份；从系统角度来说，要求能够实现断线缓存等功效。

(3) 简朴易用

作为产品级的解决计划，简朴易用是必需的。无论是现场实验工程师、维护工程师，照旧业主的装备、信息管理职员，通过简朴的培训或自学，就应该能掌握产品的基本使用�？梢酝ü韵虏椒ダ刺嵘非嵊�。

接纳完全可视化的拓扑结构图:设置历程用图表、向导等，界面友好、容易上手;

用驱动库的方法解决装备协议多样化问题。装备使用到的通讯协议，种类是很是多的，网关若是只支持简单协议，无法体现“平台”的特征；

支持大宗协议，又会显得臃肿，使用重大。因此，接纳“驱动库”的方法，是一个两全的步伐。并且，驱动库是一直生长的，将会越来越富厚，驱动库也可以建设在云端；

基于剧本编写智能处置惩罚。除了集成常用的智能化应用，也可以提供剧本语言，使得用户可以轻松的实现自界说智能处置惩罚。

（4）降低本钱

物联网关肩负着海量装备接入的使命，将会被大宗安排到现场。本钱是客户知足以及项目乐成的至关主要的因素之一。网关的本钱组成主要有: 装备采购、装置安排、开发调试、运行维护等。并且随着人工本钱一直上升，项目笼罩地区一直扩大后三者的比重上升最快。因此，网关的生产厂家必需一方面思量降低硬件本钱，另一方面要做好稳固性、易用性、易维护性等事情。

（5）清静互联

古板模式下，企业面临的问题除了前面提到的便捷性、稳固性和性价比问题外，尚有一个重大的危害:清静性。

清静性涵盖两个方面：一是控制网络清静。当我们把控制网络与信息网络直接毗连以收罗生产数据的同时，来自于信息网络的不清静因素，例如黑客病毒等威胁随之而来。二是数据清静。现在企业的生产数据传送大都接纳ModbusTCP等工业标准，用明文方法传送，中心传输历程很是容易被截取，从而把控制服务器的IP 地址、敏感生产数据(部分数据属于商业神秘)袒露出来。

工业物联网关需要接纳白名单、物理隔离、数据加密等手艺解决上述两个问题。

结语：

由于没有标准化管理手段，装备互联互通市场处于一种无序的状态，给用户带来计划策划难题、实验难题、维护难题的三难时势。然而装备互联可通的需求却越来越多，笼罩面越来越广，难题和危害也就越来越大。这是当下工业自动化行业面临的挑战。

应用工业物联网手艺，基于工业物联网网关建设起统一的装备互联互通平台层ICT，则有可能成为一个标准化的计划。

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