社会应用中的自动化机械与物联网网关结合提升现场总线系统的智能化水平
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,管理数百或数千台设备并让它们互相通信,以及与更高级别的系统及云端进行交流,将是不可能完成的任务。
支持IoT的设备采用了众多不同的通信协议,这取决于设备、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,促进它们之间的信息流动。它是硬件形式上的中介,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连接。
然而,物联网网关不仅仅是实现基本通信功能,它还负责在将数据从这些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。在此过程中——特别是在预处理和过滤阶段——可以显著降低传输、处理和存储所需资源。此外,网关也能在本地执行数据缓存和记录,并用于确保即使在拥有不可靠连接远程区域时,也能维持连续历史记录。
当我们谈论边缘计算时,我们经常提及术语“边缘”,指的是物理世界中的传感器、执行器等支持IoT的装置与云端或者更高级别系统之间形成的一种界限。当一个物联网网关具备高度智能功能,如过滤、操作数据并提供更多服务时,它被称为“智能网关”或者“边缘网关”。
将一些数据分析功能从云端迁移到边缘,即使是位于网络中的特定位置,有助于确保关键信息得到及时准确且可靠。这一做法减少了IIoT应用程序所需带宽和计算资源使用,同时有助于提高整个体系结构效率。
利用这种模式尤其适用于IIoT场景,因为向云发送并接收来自云端响应所需时间对于许多重要决策都太长。一旦出现延迟,就可能导致错失行动机会,或许会损坏产品,或威胁安全性。而通过边缘计算,可以直接以实时方式交换命令或通知,使得响应更加迅速而有效。
最后,由于某些生成大量数据的情境,其数量远超过了任何单一网络能够承受之量,而这又增添了一层复杂性。此类情况下,边缘计算可以帮助确定哪些关键信息需要发送至服务器,以最优化方式进行通讯,从而避免因带宽限制而造成问题。