工业物联网网关设备是什么

工业物联网网关设备是工业物联网架构中的关键枢纽，它是连接工业现场设备与云端或其他上层系统的桥梁，实现了不同设备之间、设备与网络之间的数据交互和通信协议转换。

一、工业物联网网关的功能

1、协议转换：工业领域存在多种通信协议，如 Modbus、Profibus、CANopen 等。不同设备可能采用不同协议，导致相互之间难以直接通信。以蒲公英工业物联网网关为例，它能够将这些不同协议的数据转换为统一格式，使设备能与上层系统顺畅通信。例如，在工厂自动化生产线中，PLC（可编程逻辑控制器）可能使用 Profibus 协议，而传感器采用 Modbus 协议，蒲公英网关可以将它们的数据进行转换，实现数据的统一传输和处理。
2、数据采集与汇聚：网关可采集来自多个工业设备的数据，如传感器数据、设备运行状态信息等。将这些分散的数据汇聚起来，再传输到云端或其他管理系统，以便进行集中分析和决策。在智能工厂中，网关可以收集分布在各个生产环节的设备数据，为生产调度和质量控制提供数据支持。
3、边缘计算：为减轻云端计算压力，提升响应速度，工业物联网网关具备一定的边缘计算能力。它可以在本地对采集到的数据进行初步处理和分析，筛选出关键信息后再上传到云端。在工业设备故障预测场景中，网关可实时分析设备运行数据，一旦发现异常，立即发出预警，而无需将所有数据都传输到云端处理，节省了网络带宽和时间。
4、安全防护：工业网络安全至关重要，工业物联网网关提供了多种安全防护功能。包括身份认证，确保只有授权设备能够接入网络；数据加密，防止数据在传输过程中被窃取或篡改；访问控制，限制非法设备对工业网络的访问。蒲公英网关通过这些安全措施，保障工业网络的安全稳定运行。

二、工业物联网网关的类型

1、数据透传网关：这种网关功能相对简单，主要实现数据的透明传输，即将接收到的数据原封不动地转发到目标地址。它通常适用于对数据处理要求不高，只需要简单传输数据的场景，如一些小型工业监控项目，通过串口连接传感器，将传感器数据直接传输到上位机或服务器。
2、数据采集网关：自带丰富的协议库，专门用于采集工业设备数据，如 PLC、DCS（集散控制系统）等设备的数据。它能够解析不同设备的协议，提取有效数据，并进行初步处理后上传。在工业自动化生产线上，数据采集网关可以实时采集各生产设备的运行参数，为生产管理提供数据依据。
3、边缘计算网关：配备高性能的 CPU 和较大内存，运行 Linux 等操作系统，支持二次开发。它不仅能进行数据采集和传输，还能在本地完成复杂的数据计算和分析任务。对于需要实时决策和控制的工业场景，如智能电网的实时调度、工业机器人的协同控制等，边缘计算网关可以根据本地数据分析结果，快速做出响应，实现更高效的控制。

三、工业物联网网关的应用场景

1、智能工厂：在智能工厂中，工业物联网网关连接各种生产设备、传感器和控制系统，实现生产过程的实时监控和优化。通过采集设备运行数据，分析设备的运行状态和生产效率，及时发现潜在问题并进行调整，提高生产的稳定性和产品质量。
2、能源管理：在电力、石油、天然气等能源行业，网关用于采集能源生产设备和传输管道的数据，实现能源的实时监测和管理。可以监测电力设备的运行状态、能源消耗情况，通过数据分析实现能源的优化分配和节能减排。
3、智能交通：在智能交通领域，工业物联网网关用于连接交通设施，如智能路灯、交通摄像头、车辆等，实现交通数据的采集和分析。通过收集交通流量数据，优化交通信号灯的配时，提高交通效率；监测车辆的运行状态，实现车辆的远程管理和故障预警。

四、工业物联网网关的选型要点

1、功能需求：根据实际应用场景，确定所需的网关功能，如协议转换种类、数据处理能力、边缘计算需求等。如果是简单的数据传输场景，选择数据透传网关即可；若涉及复杂的工业设备数据采集和分析，就需要选择数据采集网关或边缘计算网关。
2、兼容性：确保网关与现有的工业设备和系统兼容，能够支持设备所使用的通信协议。在选择蒲公英网关时，要查看其支持的协议列表，确保与工厂内的设备协议匹配。
3、可靠性：工业环境对设备的可靠性要求较高，网关应具备良好的稳定性和抗干扰能力，能够在恶劣的工业环境中持续运行。选择具有高防护等级、冗余电源等设计的网关产品，提高设备的可靠性。
4、安全性：考虑网关的安全性能，如身份认证、数据加密、访问控制等功能，保障工业网络的安全。选择具备完善安全机制的网关，防止网络攻击和数据泄露。
工业物联网网关设备在工业数字化转型中起着不可或缺的作用，了解其功能、类型、应用场景和选型要点，有助于企业根据自身需求选择合适的网关，构建高效、稳定、安全的工业物联网系统。

拓展阅读

1. Modbus 协议是什么：Modbus 是一种串行通信协议，常用于工业自动化领域，用于设备之间的通信和数据交换。
2. 边缘计算有什么优势：边缘计算可降低网络传输压力，减少数据处理延迟，提高响应速度，还能保障数据隐私和安全。
3. 为什么工业网络需要安全防护：工业网络涉及生产运营关键环节，若遭受攻击，可能导致生产中断、设备损坏、数据泄露等严重后果，所以需要安全防护。