工业物联网关,工业物联网关的设计和开发

工业智能网关是做什么的及典型应用场景？

工业智能网关叫什么？

工业智能网关也叫工业物联网智能网关、无线数据采集网关、通讯采集网关， PLC无线网关 ， 工业通讯网关 ，属于无线传感器网络产品。工业智能网关是一款具备挖掘工业设备数据并接入到云平台的智能嵌入式网络设备。

工业智能网关是做什么的？

工业智能网关具备数据采集、协议解析、边缘计算，利用4G/5G/Wifi网络/WAN/以太网等为用户提供有线和无线长距离大数据传输功能和接入工业云平台。支持采集PLC、传感器、仪器仪表和各种控制器适合作为大规模的分布式设备的接入节点。工业网关是为满足工业级标准和工业用户需求而设计的工业级智能网关。

HINET工业智能网关是一个集成多种互联网通讯技术，面向工业领域的设备通讯终端产品。其包含的5G、4G、WIFI、有线宽带等多种互联网接入方式，可以适应各种网络应用环境，提供随处可得的安全通讯链路。为设备的信息化管理提供高速的数据通道，为整个系统各功能得以实现提供安全可靠的保障和坚实的基础。

工业智能网关 和工业物联网网关都是应用于工业类的。工业网关是物联网和工控系统的核心组成器件。网关起的是承上启下的作用。上即上位机，电脑或触屏监控系统、MES这些；下即下位机，包括PLC、传感器、嵌入式芯片等。它的基本功能就是“翻译功能”将不同协议的下位机产品反馈给上位机。网关担当沟通上、下位机的重任，它的基本功能就是翻译，即协议转换。网关将汇总所有数据，转换传感器的协议，并在发送数据之前对其进行预处理。

工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换，其功能可以通过一块芯片、一个嵌入式设备或板卡、或者是一台独立的设备实现。还有一些设备，如PC，也可以实现网关（或设备服务器）的功能。网关必须能够完整地解析出报文的内容，并且智能地将它转换为另一种协议。

工业智能网关典型应用场景：

工业智能网关的应用范围广，无需布线，减少运维成本，安装便捷，即插即用，可以快速帮助用户接入高速互联网，实现安全可靠的网络数据传输。

工业智能网关广泛应用于工业现场PLC、变频器、机器人等设备远程操作、监控、维护；工程机械远程维护和管理；车间设备与工艺系统的远程维护和管理；小区二次供水水泵远程监测及控制、智慧水务；油气田和油井等现场的监测和控制；电能数据监控系统，工厂机器设备、生产线运行状态监控系统；生产信息采集系统等无线监测与预警；智能楼宇、电梯监控、智能交通、工业自动化、智慧工厂及其他工业4.0领域等应用。

湖南华辰智通 科技 有限公司自主HINET工业智能网关产品为工业企业提供从设备联网、 PLC远程监控 、PLC远程控制、PLC远程调试、PLC远程编程、PLC数据采集整体解决方案。思普云工业互联网大数据云平台专注于工业设备远程运维与管理，已在全国数万家企业应用。

什么是工业物联网网关，作用是什么？

物联网网关相当于人体神经元，人与外界交互通过神经元传导和输出信息，

而在物联网架构中，实现感知层和网络层信息交换的中间设备，

就是“物联网网关”，这里提下成都万创，他们的网关产品支持多接口、

多设备、传输安全、稳定性强、易于维护，在业内是打磨比较成熟的产品。

什么是工业智能网关？

无线通讯网关，亦称数据采集网关，数据采集、协议转换网关，工业采集网关，可采用GPRS，433，2.4G，,wifi及以太网等多种通讯方式，快速实现近距离、中远程数据采集传输，适用于工业、农业、建筑、环保、医疗、运输等领域。目前，比较常用的工业智能网关主要包括XL91智能网关和XL90智能网关。

1、XL91智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，工业通信网关，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机WiFi现场调试的，属于无线传感器网络产品。

XL91智能网关，可同时接收多个无线传感器数据，支持1路以太网口（Ethernet）、1路RS485串口、无线传输等上行方式，可选GPRS，433MHZ，2.4GHZ，WI-FI等无线传输方式。

XL91智能网关的应用范围广，无需布线，减少运维成本，安装便捷，即插即用，适用于油田、油井、气田，蒸汽管道、供暖管道，水泵房，冷藏、仓储，农业大棚、养殖等环境数据实时监测与预警。

2、XL90智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，工业通信网关，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机WiFi现场调试，属于无线传感器网络产品。

XL90智能网关，可同时接收多个无线传感器数据，支持2路以太网口（Ethernet）、RS485和1路RS232串口、无线传输等上行方式，可选GPRS，433MHZ，2.4GHZ，WI-FI等无线传输方式。

XL90智能网关的应用范围广，无需布线，减少运维成本，安装便捷，即插即用，适用于机房、机站动力、环境监控系统，低压配电监控系统，电能数据监控系统，工厂机器设备、生产线运行状态监控系统，生产信息采集系统等无线监测与预警。

工业物联网网关是什么？

工业物联网网关集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机WiFi现场调试，也叫无线网关，工业物联网智能网关，工业通信网关，无线传感管理主机等，属于无线传感器网络产品。XL90工业物联网智能网关，可同时接收多个无线传感器数据，支持2路以太网口（Ethernet）、RS485和1路RS232串口、无线传输等上行方式， 可选GPRS，433MHZ，2.4GHZ，WI-FI等无线传输方式。

工业物联网网关的应用范围广，无需布线，减少运维成本，安装便捷，即插即用，适用于机房、机站动力、环境监控系统，低压配电监控系统，电能数据监控系统，工厂机器设备、生产线运行状态监控系统，生产信息采集系统等无线监测与预警。

什么是物联网网关？具备什么功能？

什么是物联网网关？具备什么功能？

随着物联网概念的不断深入，商业级的网络应用遍地开花，各种智能家电层出不穷，改善着我们的生活。与此同时，物联网网关也将成为连接的重要纽带。作为网关设备，物联网网关除了要担负不同类型感知网络之间的协议转换的职责，而且还将具备一定的底层节点设备管理功能。

什么是网关？网关又称网间连接器、协议转换器。

什么是物联网网关？具备什么功能？

在物联网的体系架构中，在感知层和网络层两个不同的网络之间需要一个中间设备，那就是“物联网网关”。物联网网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。

物联网网关的功能主要包括三个

1.协议转换能力

从不同的感知网络到接入网络的协议转换、将下层的标准格式的数据统一封装、保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令；将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。

2.可管理能力

首先要对网关进行管理，如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现子网内的节点的管理，如获取节点的标识、状态、属性、能量等，以及远程实现唤醒、控制、诊断、升级和维护等。由于子网的技术标准不同，协议的复杂性不同，所以网关具有的管理性能力不同。

3.广泛的接入能力

目前用于近程通信的技术标准很多，现在国内外已经在展开针对物联网网关进行标准化工作，如传感器工作组，实现各种通信技术标准的互联互通。

HINET·G系列 边缘计算网关 ，是华辰智通最新推出的—款面向工业现场设备接入、数据采集、设备监控的工业级边缘计算网关。采用 ARM Cortex-A7 800MHz高性能CPU,拥有以太网、串口、CAN口、IO口等丰富的接口，支持以太网、2G/3G/4G网络接入方式，可满足绝大部分工业应用场景及工业设备接入。

华辰智通工业级边缘计算网关也叫工业物联网智能网关、无线数据采集网关、通讯采集网关，无线网关，工业通讯网关，属于无线传感器网络产品。是一款具备挖掘工业设备数据并接入到自主开发的云平台的智能嵌入式网络设备。它具备数据采集、协议解析、边缘计算，4G/3G/wifi数据传输和接入工业云平台。

HINET·G系列边缘计算网关具有强大的协议解析功能，可以把现场各类仪表、工业设备、采集设备、传感器等不同协议的智能设备接入，通过以太网方式实现智能设备与服务器平台之间的数据交互；并同时提供多路的IO用来实现对现场设备的状态进行监测和控制。

智能物联网关是物联网系统核心入口， 选择功能强大、稳定可靠、易于扩展的物联网关是物联网项目实施的关键环节之一。多样的通讯接口：多种通讯接口结合，可兼容RS232RS485RS422以太网等各种接口PLC；物联网网关的设计仅是物联网技术的一部分，针对物联网智能解决方案的定制，不同行业需求不同。

华辰智通致力于为工业企业提供成熟、可靠的工业互联网整体解决方案，为工业企业搭建符合企业自身的互联网生态平台。努力推动企业上云、设备上云、企业上平台、设备上平台等。提供设备运维工业设备数据远程采集，PLC远程编程控制，智能网关工业物联网整体解决方案。

关于工业物联网的深度思考

工业物联网是指在工业中应用物联网技术，实现工业特有的价值增值的技术模式。

所有物联网都是为了实现万物互联，特别是物与物的互联，但是工业物联网又有其专有属性，原因是与工业物联网相对的消费物联网本身的联网密度、联网的实时性、联网物的异质化要求都不高，而工业物联网的要求主要表现在联网密度、联网实时性及联网异质化三个方面。

思考所有问题都需要从宏观到微观的细化过程，工业物联网也不能例外，我认为对工业物联网进行深度思考，需要从以下五个维度进行分析，否则将会要么带来一叶障目，要么带来好高骛远。

首先需要我们思考的问题是，工业物联网的价值、意义和目的是什么；第二个是工业物联网需要连什么的问题，这是一个范围的概念；第三个需要我们思考的是连入物联网的物的层级问题，也就是深度的问题；第四个需要我们思考的是实现物联的价值成本分析；第五个需要我们思考的是如何建设工业物联网。

互联网实现了计算机与计算机的连接，或者说实现了人与人的连接，这个连接带来了人的交互的便利，在这个基础上涌现出很多全新的、颠覆性的商业模式，例如，电子商务、即时通讯，社交媒体等等；而物联网将实现人与物、物与物的连接，同样我们也期望带来全新的、颠覆性的商业模式，甚至更进一步，期望带来人类生活、生产方式的全新的颠覆性的模式。

作为物联网主战场的工业物联网，人们对其的期许是在工业设计、制造、流通环节带来革命性的变革，为传统工业注入新的活力，提供新的势能，驱动工业在更高维度上发展、创新、乃至变革。随着计算、存储能力的提升，特别是大数据、人工智能的发展，任何行业对数据获取手段都提出了前所未有的要求。对数据获取手段的要求主要表现在四个特征，第一是高效性；第二是准确性；第三是实时性；第四是经济型；在当前技术能力下，能够同时满足这四个特征的就是工业物联网，首先，芯片技术已经发展到一个具有较强计算能力的MCU在美元以下，RFID芯片价格甚至已经到美分这个量级，使得工业物联网有了物质基础，同时满足了经济性要求；近三十年的通讯技术的发展，从模拟到数字，从简单调制到复杂调制技术的商用化，使无线通讯可以很廉价地覆盖几百米甚至数公里的范围，满足了数据获取的密集部署要求，同时由于工业物联网的永久在线的特征，使工业物联网满足数据获取的高效性、实时性要求；微电子技术在近年也发生了突飞猛进的发展，不论在价格上还是在进度上都有了长足的突破，满足了数据获取的准确性。

总而言之，工业物联网的出现是在以下几个条件成熟时涌现出来的不可逆转的趋势：

1、快速变化的市场需要数据支撑，产生了市场对数据获取的急切要求；

2、MCU的发展使得计算能力快速提升；

3、以调制技术为核心的通讯技术发展为联网建立的管道基础；

4、传感技术，特别是以MEMS为标志的微电子技术的发展给予感知世界提供的保证；

工业物联网不是规划出来的，是各种技术与需求发展进化的产物，是生活、生产、经济发展到一定高度后自然而然出现的，是在需求的驱动下，众多行业创新带了的自然产物。

通过工业物联网，可以把传统经济中不可数字化之物数字化，可以把传统不可数字化之行为数字化，可以把传统不可能变为可能，甚至变为容易获得、解决的方案。

这个问题是第一个问题的延续，如果不考虑经济性，那么我们可以说工业物联网连接一切可连接之物，但是，当我们在做一个务实的、有价值的方案时就不能不考虑可行性及经济性，那么工业物联网连什么呢？我们认为这是一个从哪里来到哪里去的问题，我们通过上面对价值、意义和目的分析可知，我们应该从目的反推，一切从目的出发，时刻盯紧企业需要弥补的最关键环节，例如，如果对量化OEE有需求，那么我们就要连接设备状态；如果要减少在制品，那么我们就要对在制品进行追踪；如果能源消耗对企业是重中之重，那么我们就要把能效物联化，等等。世界上不存在同样的两片树叶，同样地，世界上也不存在同样的两个企业，我们只能对企业本身进行深入分析，紧紧聚焦于企业价值，在保证经济性的基础上，确定工业物联网的实施范围方案。联网范围一个核心点是连入物的属性，也就是说我们通过分析连入物的属性与企业建设工业物联网目标的耦合度，决定需要实施工业物联网的广度。

通过分析工业物联网连什么后，我们得到了连入物的内容，接下来需要我们决定是对每个/每类连入物我们该数字化哪些属性，这里遇到工业物联网特有的一个障碍，需要连入工业物联网的物的可连通性问题， 特别是在设备互联时，可连通性表现的特别突出，例如，有的设备具有开放的通讯协议和可用的通讯接口，有的设备不开放协议等等，那么可连通性就是对方案供应商的很大的考验，我们的经验是有四种方案可供选择：

1、使用设备开放的协议；

2、使用设备自带的传感器；

3、添加新的传感器；

4、改变观察侧面及维度，使用全新的采集模式；

其中第四条，改变观察的侧面和维度，使用全新的连接方式是使用第一性原理，避开设备不开放协议或接口的阻碍，避开被设备供应商牵着鼻子走的方向，从本质上获取数据。例如：通过能效检测获得设备的使用状态，通过震动传感分析设备部件的故障、甚至是转速等，只要通过第一性原理从你需要的信息入手，而不是被动地从设备可以提供的数据入手来提供物联解决方案的方式。直接把我们需要的信息做为目标，观察除了直接连接设备外，我们还能够如何获得需要的信息，因为只有我们获得的数据能够与设备提供的数据在信息上能够“同构”即可。例如，我们可以在我们的物联设备上安装一个震动传感器，从传感器获得的数据中，我们即得到了设备是否开机，又得到了是否启动工作，同时还得到设备的转速。如果不用第一性原理，而是硬要跟设备互联，那至少要采集三个数据，并且未必设备能够给你。这就是典型的边缘计算的案例，边缘计算的计算规则一定要具有定制能力，可以说边缘计算一定是一个知识容器，可以方便地把客户、厂家，甚至是第三方的知识融入的容器，我们开发的支持脚本的设备已经具有了初步的边缘计算的功能，我们需要在这个方面继续加大支持力度。

所以，通过分析企业价值和物的可连通性，我们就可以明确定义需要连入物层级，也就明确了连入物的连接深度；

在连入物联网的物的层级中一个重要的概念是管理粒度，对于制造业来说，连入物的管理粒度大概分为如下几个层级：

1、传感级；

2、设备级；

3、产线级；

4、车间级；

5、企业级；

也就是说我们要在经济性可行的前提下定义数据获取的粒度。理论上讲，细粒度一定比粗粒度更好，更有价值，但是当加入成本分析后，可能并不一定粒度越细越好，需要按照各种制约因素找到一个平衡点。

价值成本永远在企业行为中持有权值最高的赞同或者否决的一票，通过前三项分析，我们仅剩下最后一个问题没有解决，这也是关乎价值成本的关键：管理粒度问题，我们到底需要在多细的粒度下进行管理？这带来了一个哲学问题：世界是不是需要黑盒子。什么意思呢？当我们确定一个管理粒度后，比管理粒度更细的信息将被隐藏在黑盒子中，这个黑盒子将成为我们分析深度或者认知深度的制约因素和约束条件。我们可以通过价值成本分析来找到这个平衡点，从而明确黑盒子的大小，并最终确定连入工业物联网的物的特性。

我们的期许是工业物联网建设的价值观，其他一起都是方法论。首先，我们在规划物联网时要本着既要有高瞻远瞩，又要有务实可行的精神。在思考黑盒子的大小时我们要高瞻远瞩，设计方案尽可能地以黑盒子尽量小为目标，而实施方案则按照价值成本分析选择合适的黑盒子的大小，也就是选择合适的管理粒度，从而保证投入收益的平衡，甚至我们可以把黑盒子尽量定义的大些，用以验证工业物联网的可行性，最大可能地降低工业物联网实施的风险。

总之，我们应该从以几个方案来确定工业物联网的建设原则：

1、期望获得什么结果？

2、期望用什么方式获得想要的结果？

3、需要信息基础提供什么？

4、工业物联网是否能够获得这些信息？

5、工业物联网如何获得这些信息？

6、获得这些信息的性价比如何？

7、回归分析，评估预期结果是否符合经济利益？

8、落地实施。