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[導讀]隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)發(fā)展及工業(yè)自動化控制系統(tǒng)及設(shè)備的效率越來越高，企業(yè)對自動化和信息化程度也越來越重視，但是現(xiàn)場控制器的通訊方式和通訊協(xié)議的多樣化問題越來越突出，現(xiàn)場開發(fā)技術(shù)人員需要利用一種及其方便使用且免編程的產(chǎn)品來解決異構(gòu)系統(tǒng)之間的互聯(lián)通信問題。

什么是網(wǎng)關(guān)呢？網(wǎng)關(guān)就是來連接一個環(huán)境到另一個環(huán)境的工具，小至家里的大門、房間的房門、路上的天橋、行人走的斑馬線、大到機場的閘口、國境之間的口岸，這些都是網(wǎng)關(guān)、關(guān)口。工業(yè)網(wǎng)關(guān)顧名思義就是應用于工業(yè)現(xiàn)場的通訊網(wǎng)關(guān)，又叫網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等等，它主要負責將現(xiàn)場設(shè)備的不同協(xié)議（比如西門子PLC協(xié)議、三菱PLC協(xié)議、歐姆龍PLC協(xié)議、施耐德PLC協(xié)議、MODBUS協(xié)議等等）進行翻譯和轉(zhuǎn)換，變成我們云平臺可以理解的語言和協(xié)議（一般云平臺采用JSON數(shù)據(jù)格式，使用MQTT TCP或HTTP協(xié)議接入，比如阿里云、百度云等），網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)層以上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。

而工業(yè)網(wǎng)關(guān)簡單的說就是從一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境連接到另一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的一種面向工業(yè)應用之裝置或設(shè)備，例如從 RS485 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境連接到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的一種面向工業(yè)應用之裝置或設(shè)備，這個工業(yè)裝置或設(shè)備叫做工業(yè)網(wǎng)關(guān)。

現(xiàn)在根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場實際需要，工業(yè)網(wǎng)關(guān)又細分出來很多產(chǎn)品，比如PLC網(wǎng)關(guān)、儀表網(wǎng)關(guān)、MODBUS網(wǎng)關(guān)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、西門子PLC協(xié)議網(wǎng)關(guān)、三菱PLC協(xié)議網(wǎng)關(guān)、信捷PLC網(wǎng)關(guān)、歐姆龍PLC網(wǎng)關(guān)、遠程下載網(wǎng)關(guān)，其實它們都是一種充當轉(zhuǎn)換任務(wù)的計算機系統(tǒng)或設(shè)備。它使用在不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言的兩種系統(tǒng)或產(chǎn)品之間，或者產(chǎn)品與云平臺之間，簡單的說工業(yè)網(wǎng)關(guān)就是一個工業(yè)通訊翻譯器。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)就像是我們?nèi)梭w的神經(jīng)，將我們感知到的訊息（如視覺、觸覺等）透過神經(jīng)傳遞到我們的大腦做處理，根據(jù)身處的各種不同應用環(huán)境，大腦經(jīng)過運算判斷出要做何種的反應，并經(jīng)由神經(jīng)傳遞到全身四肢做動作;換句話說，假如缺少了工業(yè)網(wǎng)關(guān)，就像我們?nèi)梭w的神經(jīng)被切掉一樣，無法感知到外界環(huán)境的狀況，也無法控制自己的動作，像個植物人或者是四肢不協(xié)調(diào)的人一樣，行為上有所缺失。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)具有如下優(yōu)點：

1、多種通信方式，高效傳輸

2、采集端口豐富，可實現(xiàn)路由器功能

3、工業(yè)及設(shè)計，選配高清觸摸屏

4、大存儲，數(shù)據(jù)不丟包

5、支持多種通信協(xié)議，高效便捷

工業(yè)網(wǎng)關(guān)主要功能

1、協(xié)議轉(zhuǎn)換能力

從不同的感知網(wǎng)絡(luò)到接入網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換、將下層的標準格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝、保證不同的感知網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議能夠變成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信令;將上層下發(fā)的數(shù)據(jù)包解析成感知層協(xié)議可以識別的信令和控制指令。

2、可管理能力

首先要對網(wǎng)關(guān)進行管理，如注冊管理、權(quán)限管理、狀態(tài)監(jiān)管等。網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)子網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點的管理，如獲取節(jié)點的標識、狀態(tài)、屬性、能量等，以及遠程實現(xiàn)喚醒、控制、診斷、升級和維護等。由于子網(wǎng)的技術(shù)標準不同，協(xié)議的復雜性不同。

3、廣泛的接入能力

目前用于近程通信的技術(shù)標準很多，現(xiàn)在國內(nèi)外已經(jīng)在展開針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進行標準化工作，如3GPP、傳感器工作組，實現(xiàn)各種通信技術(shù)標準的互聯(lián)互通。

智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)的功能

1、感知網(wǎng)絡(luò)接入的能力

智能網(wǎng)關(guān)首先是具有對各節(jié)點屬性、狀態(tài)等信息的獲取功能，即可以感知各節(jié)點的實時狀態(tài)。其次是具有對節(jié)點的遠程控制、喚醒、診斷等功能。

2、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互通能力

智能網(wǎng)關(guān)接入必然存在跨域通信的要求，因此需要完善的尋址技術(shù)，以確保所有節(jié)點的信息都能被準確地進行定位和查詢。

3、通訊與數(shù)據(jù)格式標準化

智能網(wǎng)關(guān)須實現(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)到傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，將協(xié)議適配層上傳輸?shù)臉藴矢袷綌?shù)據(jù)進行統(tǒng)一封裝，將廣域接入層下發(fā)的數(shù)據(jù)解包成標準格式數(shù)據(jù)，實現(xiàn)命令的解析，之后轉(zhuǎn)換為感知層協(xié)議可以識別的信號和控制指令。