工業邊緣計算網關應該具有哪些功能？

　　工業網關從邊緣計算能力維度劃分，可分為工業透傳網關、工業基礎網關、工業邊緣計算網關。其中工業透傳網關沒有協議解析功能，只支持數據傳輸；工業基礎網關支持數據采集、協議解析、數據存儲、數據轉發、斷網續傳、遠程控制； 工業邊緣計算網關在基礎網關上，增加了邊緣計算、就地報警、邊緣控制等功能。

 

　　工業網關作為工業互聯網平臺與設備層連接的窗口，應支持多種網絡接入，具備多種接口，能直接與多種異構設備通信。通過有線、無線多種連接方式連接工業以太網或互聯網，與云平臺對接，可實現終端設備接入工業互聯網平臺。

 

 

　　1 聯網接入能力

 

　　工業網關的首要功能就是設備聯網，需要根據具體應用場景支持不同廠家的 PLC、CNC等現場控制設備，并提供多種類型標準的工業協議，以傳輸開關量、模擬量、脈沖量等信號量。聯網接入能力首先要解決異構工業設備的互聯互通能力，工業設備目前存在著系統架構不同、通信協議不同等異構特性，特別是大量設備存在私有協議，給設備互聯帶來很多困難。

 

　　2 數據采集能力

 

　　數據采集也是工業網關的必要功能。首先，要具有足夠的點容量，以便接入更多的數據點，并留有一定的冗余，以保證擴展性。其次，要保證傳輸精度和采集速率，從而確保數據的準確性和實時性。

 

　　3 可靠傳輸能力

 

　　鑒于工業的高可靠性要求，工業網關應滿足惡劣的工業現場環境和日益復雜的工業過程控制要求。網關需要堅固耐用，具有較寬的工作溫度范圍、較強的抗電磁干擾能力等。除此之外，需要保證數據采集及通信的可靠性，在通信速率下，數據丟包率和數據錯誤率要在允許的誤差范圍內。

 

　　4 斷點續傳能力

 

　　為適應現場網絡的不確定性、提高工業網關的容錯機制，網關需要具備一定的數據緩存能力。在遇到網絡中斷時，網關繼續準確采集，將數據緩存到非易失設備中，并在網絡恢復正常時，把緩存數據通過轉發通道補傳到工業云平臺。

 

　　5 就地報警能力

 

　　在網絡故障、設備故障等情況下，網關應提供基于配置信息和實時數據的就地報警信息，支持開關量、模擬量等多種報警類型。同時，網絡還可增加智能預警功能。當向設備發送監測數據包時，返回速度達到一定閾值時，設備將進行預警，提醒操作人員關注。

 

　　6 邊緣計算能力

 

　　隨著計算能力的不斷下沉，已涌現出越來越多的邊緣計算網關。現場采集的實時數據在工業網關內部進行本地處理、清洗、存儲，甚至在本地完成分析和決策，最后將數據上傳到云端。這樣減少了單個傳感器和云端的計算負擔，以及機器與機器之間的溝通流量。

 

　　7 遠程控制能力

 

　　實時監控工業網關通信狀態監控、遠程配置、遠程故障排查、運行歷史記錄統計、用戶權限控制、設備追蹤定位等功能； 當設備發生故障告警時，云平臺可以通過工業網關進行緊急處理，而無需前往現場。

 

 

　　豐富的聯網功能和接口

 

　　支持5G、4G、WIFI、有線以太網、光纖、LORA等聯網接入方式

 

　　強大的協議采集能力

 

　　內嵌專業的協議引擎，實現各種PLC、儀器儀表、機床、機器手臂、電力等設備的南向數據采集，同時支持個性化的協議定制開發。通過本地或者云平臺可以實現對邊緣采集模板和采集策略的調整和優化，實現高效的數據上云；通過標準化引擎實現對不同種類設備數據的標準化。

 

　　靈活的云端適配接入能力

 

　　支持同時接入不同種類的云平臺和軟件，北向支持通過MQTT、MODBUS、OPCUA、SQL、HTTP數據庫等方式接入遠端軟件平臺；平臺種類包含：客戶自行開發的云平臺、物通博聯設備維護管理平臺、物通博聯組態云平臺、阿里IOT云平臺、百度IOT云平臺、華為IOT云平臺、微軟IOT云平臺等

 

　　豐富的工業邊緣應用功能

 

　　支持串口轉發功能，實現串口的多主一從的調用，支持協議轉發功能實現多協議轉Modbus等協議來實現本地系統快速接入，支持給設備校準時間功能，支持網關防拆功能，支持斷網續傳、支持斷點續傳、支持鏈路加密、支持防火墻功能等

 

　　強大的邊緣計算功能

 

　　支持各種邊緣計算功能如智能采集、數據過濾、報警計算、跳變觸發、公式計算、分組策略等。通過對設備的模型建立和數據標準化后，極大降低云服務中心的壓力，提高了系統的穩健性和高并發性；消除設備異構性和實現標準化后，極大節省項目的研發和建設成本。

 

　　高可靠性嵌入式系統設計

 

　　內嵌多重的軟硬件看門狗，非常適用于苛刻的工業環境實現高可靠性應用，通過看門狗、斷網重連、斷點續傳、功能看護等方式實現從系統層、網絡層、應用層進行全方位多維度的設備異常監測和自愈功能設計，實現設備和應用的實時在線和永遠在線，非常適用于無人值守的分布式站點應用。