社会应用中的物联网网关在自动化机械上的作用与现场总线技术论文的探究
在探讨物联网(IoT)或工业物联网(IIoT)的前沿概念时,连接和通信是两个永恒的话题。没有物联网网关来管理各种连接和通信协议,就无法将数百或数千个设备连接起来,并使它们能够相互通信,以及与更高级别的系统和云进行通信,这是一项不可能完成的任务。
支持IoT的设备使用众多不同的通信协议,这取决于设备、用途以及环境。物联网网关作为这些设备与云之间的“桥梁”,促进它们之间的交流。它是硬件设备,在支持物联网的设备和云之间“坐下”,并促进它们之间的沟通。
在IOT中,网关使得这些支持IoT的设备和基于云的系统或更高级别系统如MES(制造执行系统)或SCADA(监督控制和数据采集)上的本地内部网络能够相互连通。这对于工业自动化以及处理应用来说,“填补了”OT(运营技术)与IT(信息技术)系统间差距。
然而,物联网网关不仅仅是实现基本通信功能,它还会在将数据从设备发送到更高级别系统之前对其进行加密、处理、过滤、更新及操作。在这一过程中,预处理及过滤功能尤其重要,因为它们降低了传输、处理及存储要求。此外,网关还可以在地理位置上执行数据缓存及记录,以确保维护连续历史记录,即便是在具有不可靠连接远程区域的情况下也是如此。
当谈论到边缘计算时,我们经常提到术语“边缘”,指的是物理世界中的传感器等支持IoT装置,以及云端网络之間界限。当某些处理功能被移动至边缘——即装备自身或者网关——这就被称为“智能网关”。
将一些分析工作从远程网络转移到边缘有助于保证关键数据实时准确可靠,同时减少IIoT应用所需带宽及计算资源。在IIoT应用中,将数据分析能力移至边缘,有助于提高准确性与可靠性。此外,对于许多关键任务决策以及流程而言,即使是毫秒延迟都足以造成问题,从而错失行动机会,或导致损坏组件产品,或对安全产生风险。而通过边缘计算,可以保持现场敏感数据以保证安全性。此外,还存在实用性的挑战,如有些生成大量数据的情形,其成本太大以至于难以由云端解决;因此,可通过边际计算确定哪些要发送给云,并优化传输方式。