社会应用中的自动化机械与物联网网关集成现场总线技术课程总结
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,这一任务将变得不可能。
支持IoT的设备采用多种不同的通信协议,这取决于设备、用途和环境。物联网网关扮演着这些设备与云端之间“桥梁”的角色,促进了它们之间的信息交流。它是硬件形式的中介,让这些支持IoT的设备能够与基于云端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)上的本地内部网络进行无缝对话。在工业自动化和处理应用中,物联网网关实际上“缩小了”OT(运营技术)和IT(信息技术)系统之间的差距。
然而,物联网网关不仅仅负责实现基础层面的通信功能,它还会在数据从设备传输到更高级别系统之前对其进行加密、处理、过滤、更新以及操作。这些建立—尤其是预处理和过滤—减少了传输、处理以及存储所需资源。网关也可以在本地执行数据缓存和记录,以及存储数据,以确保维持连续历史记录,即便是在具有不可靠连接条件的地方也是如此。
当我们提及边缘计算时,我们经常使用术语“边缘”,指的是物理世界中的支持IoT传感器、执行器等,以及云端或者更高级别系统之间这一界限。当某些智能功能,如过滤、操作以及对数据进行进一步加工,被赋予给能独立工作且拥有较强计算能力的一类特殊类型门户——称为边缘网关或者智能网关时,这样的实例被归入“边缘计算”。
将一些分析过程从远程网络移动到这类位于物理世界之外但仍然可直接访问数字世界中的地方有助于确保关键信息得以迅速准确且可靠地传递。此外,它还减少了IIoT应用程序所需带宽及计算资源。
利用这种方式,在IIoT环境中通过边缘代理转移数据处理职能,从而保证精确性并增强安全性,对于那些涉及时间敏感性的关键决策及其流程至关重要。在向云发送任何资料并获得响应期间,那些持续不断发生的事情都可能导致错误,而这些错误又可能引发严重后果,比如损坏产品组件,或威胁人员安全。而此时,将命令直接送往其他机器以立即行动,则成为一种极为必要的手段。
通过这样的设计,不仅保持了一定的隐私保护,也简化了一些问题,因为许多生成太多大量资料以至于需要庞大带宽及资源去接收管理,而对于Cloud来说则存在成本问题;此时,可根据需要选择哪些要发送哪些留下,同时优化所有相关内容,使其达到最有效,最经济效益最大化状态。这就是为什么在谈论这些事情的时候,人们总是倾向于考虑那些能让他们做出明智决定的人们把注意力放在如何创建一个既高度灵活又坚固防御力的解决方案上面。