工業(yè)網(wǎng)關(guān)：工廠數(shù)字化、智能化與自動(dòng)化的關(guān)鍵

工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)是孿生而來，類似工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（Industrial IoT）與物聯(lián)網(wǎng)也是一對(duì)孿生兄弟。它們把“民用”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提升到“工業(yè)”級(jí)別，包括穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、耐用性、擴(kuò)展性和可靠性，當(dāng)然也包括成本提高和供應(yīng)鏈服務(wù)要求提高。

以太網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)中最基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互聯(lián)手段，從傳感器，上位機(jī)下位機(jī)互聯(lián)和辦公監(jiān)控的主要手段。但是工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)可靠性，實(shí)時(shí)通信和耐用性的要求更高。

工業(yè)以太網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)

工業(yè)以太網(wǎng)的本質(zhì)是將普通以太網(wǎng)應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)，但普通以太網(wǎng)在設(shè)計(jì)之初，是以辦公自動(dòng)化為目標(biāo)設(shè)計(jì)的，并沒有考慮到工業(yè)控制的應(yīng)用需求，因此想要讓以太網(wǎng)適配工業(yè)領(lǐng)域，仍有許多問題亟待解決。

一方面，普通以太網(wǎng)所用的交換機(jī)，路由器，網(wǎng)關(guān)，DTU和接插件等均是為商用領(lǐng)域設(shè)計(jì)的，未針對(duì)較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，所以當(dāng)這些商用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，不具備基本的安全性能、穩(wěn)定性和可靠性。另一方面，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中工廠或機(jī)械的工藝應(yīng)用要求決定了工業(yè)以太網(wǎng)需要具備實(shí)時(shí)性，尤其在一些高精度的控制系統(tǒng)中，但普通以太網(wǎng)是“盡力而為”的傳輸，顯然不具有實(shí)時(shí)性。總而言之，工業(yè)環(huán)境的確定性決定了工業(yè)以太網(wǎng)必須可靠穩(wěn)定，交換機(jī)，路由器，網(wǎng)關(guān)和DTU等必須有工業(yè)級(jí)別的選型認(rèn)知。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)的職責(zé)是采集數(shù)據(jù)，是在設(shè)備與云之間承上啟下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化設(shè)備。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器。網(wǎng)關(guān)對(duì)收到的信息要重新打包，以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)也可以提供過濾和安全功能。相比于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議更加多樣。

網(wǎng)關(guān)的重要性也就由此凸顯——物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)能夠把收集到的信息整合起來，并且把它傳輸?shù)较乱粚哟危蚨畔⒉拍茉诟鞑糠种g相互傳輸。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)感知網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)，以及不同類型感知網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換；既可以實(shí)現(xiàn)廣域互聯(lián)，也可以實(shí)現(xiàn)局域互聯(lián)。隨著企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)部門和其他部門相互聯(lián)系的不斷增多，網(wǎng)關(guān)能夠從設(shè)備和供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)獲得信息，能夠給系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)（提高生產(chǎn)信息的實(shí)用性和有效性），以及能夠在生產(chǎn)線、本地或遠(yuǎn)程，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程開發(fā)和維護(hù)。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)典型應(yīng)用場(chǎng)景

（1）電力行業(yè)：電力遠(yuǎn)程抄表，變電站監(jiān)測(cè)，電力線路監(jiān)測(cè)，配電網(wǎng)絡(luò)上開關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

（2）水利行業(yè)：水質(zhì)監(jiān)測(cè),水庫閘門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)方案，水利GPRS調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用方案，水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，水庫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

（3）石油行業(yè):油氣井的遠(yuǎn)程監(jiān)控，GPRS遠(yuǎn)程油田自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)方案。

（4）市政行業(yè)：路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，管網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，城市能耗監(jiān)測(cè)。

（5）環(huán)保行業(yè)：污染源監(jiān)測(cè)，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，噪音監(jiān)測(cè)，粉塵監(jiān)測(cè)。

（6）農(nóng)業(yè)應(yīng)用：大棚遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理，水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)管理，農(nóng)業(yè)水泵監(jiān)測(cè)管理。

（7）其它行業(yè)：倉庫監(jiān)控管理，電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程起重機(jī)管理系統(tǒng)，工業(yè)能耗監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用，加油站GPRS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，GPRS氣象信息采集系統(tǒng)。

方案介紹：

瑞芯微3288邊緣計(jì)算智能網(wǎng)關(guān)

ISG-503 是一個(gè)用于電信/工業(yè)設(shè)備鏈接的智能網(wǎng)關(guān)，適用做邊緣計(jì)算，運(yùn)行容器化部署。它采用RK3288 64位CPU，工業(yè)級(jí)寬溫設(shè)計(jì)，支持壁掛安裝，導(dǎo)軌安裝，外部 RS232、RS485、DI、DO 等多種接口，支持 4G、5G 通訊、 用戶可在復(fù)雜環(huán)境下使用。

恩智浦NXP i.MX6ULL通用標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)關(guān)

恩智浦NXP i.MX6ULL通用標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)關(guān)是一種通用標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)關(guān)，可以支持客戶進(jìn)行大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署。使用恩智浦NXP i.MX6ULL高性能嵌入式 32 位處理器，最高800MHz主頻，內(nèi)存使用1GB DDR3、對(duì)用存儲(chǔ)使用8GB eMMC。使其可以快速的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、計(jì)算；配置豐富接口，支持 250余種常見 PLC 協(xié)議、電力采集協(xié)議、配置自運(yùn)行、提供數(shù)據(jù)運(yùn)算、自控網(wǎng)關(guān)提供極佳的協(xié)議轉(zhuǎn)換及采集功能，提供組態(tài)控制功能，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳、遠(yuǎn)程管理、網(wǎng)口透?jìng)鞴δ埽С謱挏毓ぷ鳌V泛應(yīng)用于工業(yè)儀表、環(huán)保設(shè)備、機(jī)床、機(jī)械臂、太陽能光伏、煤礦監(jiān)測(cè)、城市供熱、工程機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電、能耗監(jiān)測(cè)等。

恩智浦NXP i.MX6ULL協(xié)議轉(zhuǎn)換智能網(wǎng)關(guān)

NXP i.MX6ULL協(xié)議轉(zhuǎn)換智能網(wǎng)關(guān)是一種協(xié)議轉(zhuǎn)換智能網(wǎng)關(guān)，采用恩智浦NXP i.MX6ULL高性能嵌入式 32 位處理器，支持 250 余種常見 PLC 協(xié)議、配置自運(yùn)行、自控網(wǎng)關(guān)，提供極佳的協(xié)議轉(zhuǎn)換及采集功能，提供組態(tài)控制功能，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳、遠(yuǎn)程管理、串口、網(wǎng)口透?jìng)鞴δ埽С謱挏毓ぷ鳎С钟脩暨M(jìn)行遠(yuǎn)程管理功能，方便用戶進(jìn)行大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署。廣泛應(yīng)用于PLC、電力、能耗采集、工業(yè)儀表、環(huán)保設(shè)備、機(jī)床機(jī)械臂、太陽能光伏等。