社会大众化的工业现场总线与自动化机械上物联网网关目的
在探讨物联网(IoT)或工业物联网(IIoT)的领域,两个关键概念始终处于前沿:连接和通信。如果没有中间设备——即物联网网关——来协调各种连接和通信协议,将数百或数千个设备相互连接,并使它们与更高级别的系统以及云端进行有效沟通,这将是一个不可能完成的任务。
支持IoT的设备采用了众多不同的通信协议,其选择取决于设备本身、用途以及环境。物联网网关扮演着这些设备与云端之间“桥梁”的角色,从而促进了它们之间的信息交流。简而言之,物联网网关是支持IoT功能的硬件设备,它位于支持IoT技术的各种装置和云服务提供商之间,以便于数据传输。
在IIoT应用中,网络中的这些不同类型的通信协议包括以太网/IP、Modbus、Wi-Fi、蓝牙/LE以及ZigBee等。为了实现对MES(制造执行系统)或SCADA(监督控制和数据采集)等基于云端系统或者更高级别操作系统上的内部网络连接,我们需要IOT中所谓的“网关”来确保各方能够顺畅地交换信息。
然而,物联网网关不仅仅局限于简单地处理基本通信任务。在将数据从这些支持IIoT技术的一系列物理世界中的传感器转移到IT世界之前,它们还会负责加密、处理过滤,以及更新操作。这类功能尤其重要,因为它们能显著减少传输过程所需资源,同时降低存储要求。当某些被动式传感器部署在拥有不可靠连接条件的地方时,如远程地区时,这些预处理功能变得至关重要,以保证连续历史记录可以被维护。
当我们谈论到边缘计算的时候,这种术语通常指的是那些位于物理世界与数字世界边界上,即在实际场景中的传感器和执行器,而不是只能通过中央服务器访问到的那些。但对于那些有能力执行更多复杂操作—如过滤数据并进行初步分析—的人工智能型物联网网关来说,他们也常被称为“边缘代理”或者“智能代理”。
尽管如此,将一些数据分析工作从云端迁移到离中心化管理结构较近的地方——通常是直接作用于特定硬件比如机器人臂上的微控制单元或其他类似设定下运行的小型计算机—这项技术被称为边缘计算。在这种情况下,大量且延迟敏感性的实时决策可以迅速做出,而无需依赖延迟可能导致错误或危险的情况发生的情报回馈循环。此外,它还允许企业最大限度地利用现有的基础设施,从而节省成本并增加效率。而且,在某些情况下,由于带宽限制,不适合所有内容都通过网络发送给中心服务器;因此,使得原始数据只有一部分最具价值的一部分发送到中央数据库,而剩下的则留在地理位置更接近用户但性能有限的小型数据库中处理。
总结一下,当我们谈论到使用边缘代理进行二次加工以提高速度准确性,并增强安全性时,那么移动运算逻辑越向现场越靠近就越能减少因响应时间不足导致的问题,同时保护现场敏感信息免受潜在攻击者的侵犯,而且这样做还有助于避免由于不断增长的大量数据流造成过载问题,使得整个网络保持灵活可扩展状态。此外,还有许多好处,比如它可以帮助创建一个更加私密、高效且安全的地理分布式框架,可以根据需求快速适应变化。