什么是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)？

簡(jiǎn)而言之，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是一種物理計(jì)算機(jī)，部署在本地，用于在網(wǎng)絡(luò)邊緣收集、處理和分析數(shù)據(jù)。它們類(lèi)似于大多數(shù)家庭中的路由器，但在處理、存儲(chǔ)容量和內(nèi)存方面提供了更多。

IIoT 網(wǎng)關(guān)從物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的連接設(shè)備、傳感器和機(jī)器收集和研究大量數(shù)據(jù) 。網(wǎng)關(guān)在將信息轉(zhuǎn)發(fā)到云平臺(tái)之前對(duì)信息進(jìn)行預(yù)處理，以將其轉(zhuǎn)換為有意義的智能。

想象一下，如果一個(gè)微型傳感器每秒可以生成數(shù)萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；在邊緣進(jìn)行預(yù)處理絕對(duì)是個(gè)好主意！您可以聚合、匯總和同步來(lái)自不同設(shè)備的信息，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)到云端。

IIoT 網(wǎng)關(guān)提供本地處理和存儲(chǔ)功能，并根據(jù)傳感器的輸入自主控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。部署物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的企業(yè)發(fā)現(xiàn)，由于發(fā)送到云的原始數(shù)據(jù)減少，他們的互聯(lián)網(wǎng)消耗大大節(jié)省。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的類(lèi)型

在部署企業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)時(shí)，它們主要分為兩類(lèi)：

無(wú)風(fēng)扇物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

這些是緊湊型工業(yè)計(jì)算機(jī)，可以部署在易受極端溫度、灰塵、碎屑、振動(dòng)和沖擊影響的多變環(huán)境中。 

灣。堅(jiān)固的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

它們?cè)黾恿烁鼒?jiān)固的外殼，以增加可靠性和耐用性。

對(duì) IIoT 網(wǎng)關(guān)的需求不斷增長(zhǎng)

隨著 IIoT 應(yīng)用程序的數(shù)量隨著時(shí)間的  推移而增加，正在生成的數(shù)據(jù)量也在增加。急劇增長(zhǎng)使得物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的需求成為必要，以減少云存儲(chǔ)、處理和分析數(shù)據(jù)的壓力。

此外，他們還從云端接收信息，并將這些信息發(fā)送回設(shè)備，以便在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)備管理。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的功能

1. 提高生產(chǎn)效率

IIoT 網(wǎng)關(guān)可以通過(guò)從部署在那里的各種設(shè)備和傳感器收集信息來(lái)幫助改善工廠的生產(chǎn)，并使用它們來(lái)微調(diào)生產(chǎn)過(guò)程以獲得更高和更有效的輸出。

它們可以減少人為錯(cuò)誤并獲得有關(guān)制造過(guò)程的各種數(shù)據(jù)。這些信息有助于運(yùn)營(yíng)商和組織優(yōu)化他們的生產(chǎn)線。

2. 強(qiáng)大的通訊和控制，靈活的 I/O

IIoT 網(wǎng)關(guān)促進(jìn)設(shè)備之間的快速通信。這意味著，它們使機(jī)器能夠與其他機(jī)器、環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行交互。

IIoT網(wǎng)關(guān)支持PROFIBUS、EtherCAT、Fieldbus、PROFINET、EtherNET/IP等多種工業(yè)協(xié)議，有助于連接不同類(lèi)型的設(shè)備。

例如，假設(shè)一家公司擁有無(wú)法連接到云的遺留硬件。在這種情況下，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)有助于將它們連接到云端，并允許它們安全地遠(yuǎn)程控制機(jī)械和可編程邏輯控制器。

3.實(shí)時(shí)處理和決策

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)時(shí)收集和研究在源頭本地收集的數(shù)據(jù)。這很方便，因?yàn)榇祟?lèi)應(yīng)用程序無(wú)需將數(shù)據(jù)長(zhǎng)途傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心以了解所收集的信息。

此外，處理關(guān)鍵工作負(fù)載的設(shè)備可以立即從數(shù)據(jù)中獲得洞察力，并將其應(yīng)用于決策。由于我們談?wù)摰氖枪I(yè)部門(mén)使用的機(jī)器，因此它可能不在云端。

傳統(tǒng)設(shè)備必須處理與發(fā)送、處理和將數(shù)據(jù)發(fā)送回工業(yè)環(huán)境相關(guān)的延遲。

IIoT 網(wǎng)關(guān)并非如此，因?yàn)樗鼈兣c工業(yè)計(jì)算機(jī)一起位于本地。這意味著可以在短短一毫秒內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和決策。

4. 促進(jìn)制造中的預(yù)測(cè)性維護(hù)

如果您正在尋找一種可以幫助進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)的技術(shù)，那么您來(lái)對(duì)地方了。傳感器和設(shè)備收集的數(shù)據(jù)可以有效地用于預(yù)測(cè)機(jī)器中的組件何時(shí)通常會(huì)發(fā)生故障。

IIoT 網(wǎng)關(guān)應(yīng)用預(yù)測(cè)模型在故障發(fā)生之前安排維護(hù)。您會(huì)看到，生產(chǎn)線 24/7 全天候運(yùn)行。機(jī)器故障會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，導(dǎo)致客戶交貨延遲和利潤(rùn)損失。

但由于 IIoT 網(wǎng)關(guān)提供的洞察力，工廠可以輕松地減少或消除與對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程有害的意外停機(jī)相關(guān)的成本。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的八項(xiàng)優(yōu)勢(shì)

1. 緊湊的設(shè)計(jì)

IIoT 網(wǎng)關(guān)的最大優(yōu)勢(shì)之一是它們具有緊湊的設(shè)計(jì)，使它們能夠安裝在受限空間中——不足以容納全尺寸計(jì)算機(jī)。通過(guò)被動(dòng)冷卻 IIoT 網(wǎng)關(guān)桌面，使緊湊型設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí)，使制造商能夠?qū)⒔M件彼此靠近放置。

2.靈活的電源輸入

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有巨大的輸入電壓，范圍從 9 到 50 VDC，使其成為不同電源輸入場(chǎng)景中的資產(chǎn)。

它們還配備了額外的功能，例如過(guò)壓保護(hù)、反極性保護(hù)和電源浪涌保護(hù)——所有這些都可以方便地穩(wěn)定系統(tǒng)供電并避免損壞敏感的內(nèi)部組件。

3.工業(yè)級(jí)組件

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)非常堅(jiān)固。它們可以處理惡劣環(huán)境中的安裝，因?yàn)樗鼈兪褂媒?jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證的工業(yè)級(jí)組件構(gòu)建，可在最具挑戰(zhàn)性的條件下可靠運(yùn)行。

此外，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的外殼由鋁和鋼制成，可保護(hù)系統(tǒng)中最敏感的內(nèi)部組件。

4. 防故障抗沖擊和振動(dòng)

如前所述，無(wú)風(fēng)扇物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以安裝在經(jīng)常受到頻繁沖擊和振動(dòng)的極端環(huán)境中。它們消除了系統(tǒng)中使用的接頭、電纜和螺釘?shù)臄?shù)量，使它們更可靠，更容易受到任何肢體的影響。

5. 寬溫度范圍

無(wú)風(fēng)扇和堅(jiān)固的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)都具有很寬的溫度范圍，介于 -40?C 到 85?C 之間。在極端環(huán)境中部署任一網(wǎng)關(guān)根本不是問(wèn)題。無(wú)論您是在夏季將網(wǎng)關(guān)放置在戈壁沙漠中部，還是在冬季將網(wǎng)關(guān)放置在格陵蘭島，應(yīng)用程序都將始終可靠且最佳地運(yùn)行。

6. 豐富的連接選項(xiàng)

如果您希望在互聯(lián)網(wǎng)連接存在問(wèn)題的設(shè)置中安裝工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，這是一個(gè)很好的舉措。網(wǎng)關(guān)有許多有線連接選項(xiàng)，包括蜂窩和無(wú)線，允許它們?cè)诓环€(wěn)定的環(huán)境中連接到互聯(lián)網(wǎng)。

WiFi 特別為組織提供了根據(jù)其特定要求配置互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)范圍的靈活性。或者，蜂窩連接選項(xiàng)包括 LTE、4G 和 5G。如果需要，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還可以連接到兩個(gè)不同的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，因?yàn)樗鼈冄b有雙 SIM 卡插槽。

7. 高能效

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有高能效，非常適合在沒(méi)有穩(wěn)定電源的環(huán)境中部署。與普通臺(tái)式計(jì)算機(jī)相比，它們消耗的能源更少，因?yàn)樗鼈兪褂玫凸牡挠⑻貭柼幚砥鳎ㄈ缳悡P(yáng)? J1900 和英特爾?）進(jìn)行配置。

但是，單個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的節(jié)省可以忽略不計(jì)。只有當(dāng)您大量部署它們時(shí)，您才會(huì)注意到成本的顯著降低。

8. 卓越的安全性

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的主要目的是通過(guò)使用傳感器在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。自然，安全必須是使這項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮作用的重中之重。

這就是為什么工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)擁有增強(qiáng)的安全功能，采用 TPM 2.0——一種安全的加密處理器，提供基于硬件的安全性，并負(fù)責(zé)使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)防篡改。

選擇工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的主要考慮因素

如果您總體上考慮物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，您會(huì)同意沒(méi)有一個(gè)領(lǐng)域是他們未觸及的。從 使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備讓您的家“智能” 到坐在辦公椅上監(jiān)控您的工業(yè)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)已成為我們生活中不可或缺的一部分。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，因?yàn)樗鼘⒃婆c眾多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器連接起來(lái)。它是與終端設(shè)備無(wú)縫通信的硬件和軟件的組合。

在工業(yè)中，這項(xiàng)技術(shù)特別有用，因?yàn)樗兄诟櫃C(jī)械性能，最終降低停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本。它提供了一種完美的方式來(lái)管理物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集的數(shù)據(jù)。

但是選擇工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可能是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，尤其是當(dāng)您不知道應(yīng)該考慮哪些因素來(lái)做出適當(dāng)?shù)倪x擇時(shí)。讓我們?yōu)槟?jiǎn)化這一過(guò)程。以下是選擇過(guò)程中需要注意的十個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

1. 公司的最終目標(biāo)

您希望通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)？它的最終目標(biāo)是什么？ 根據(jù)您計(jì)劃通過(guò)傳感器收集的數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以集成多種 類(lèi)型的傳感器。所以你必須清楚你的目的。

例如，制造單位所需的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將不同于航運(yùn)公司使用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。這是因?yàn)橹圃靷鞲衅鲾?shù)據(jù)與機(jī)械性能、停機(jī)時(shí)間等有關(guān)。

另一方面，后者將處理諸如油耗和里程等指標(biāo)以及車(chē)隊(duì)周?chē)幕拘畔ⅰＳ捎趦蓚€(gè)部門(mén)的要求不同，使用同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)沒(méi)有意義。

2.安全強(qiáng)度

我們生活在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)犯罪相對(duì)普遍的時(shí)代。沃爾瑪和達(dá)美樂(lè)等大型品牌一直是網(wǎng)絡(luò)盜竊的受害者。想象一下將數(shù)千個(gè)傳感器集成到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中，所有數(shù)據(jù)都被黑客入侵？

這很可怕，但有可能意味著您不能掉以輕心。請(qǐng)務(wù)必確認(rèn)潛在的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在您的選擇過(guò)程中具有適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)保護(hù)安全功能。

詢問(wèn)供應(yīng)商他們是否有必要的加密標(biāo)準(zhǔn)和身份驗(yàn)證來(lái)保護(hù)您的數(shù)據(jù)不被釣魚(yú)。為了讓您的生活更輕松，這里有一些您應(yīng)該了解的頂級(jí)加密：DES、RSA、AES 和 Twofish 加密算法。

3、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施

數(shù)據(jù)保護(hù)是一回事，但存儲(chǔ)呢？您的 IoT 網(wǎng)關(guān)將從多個(gè)設(shè)備、傳感器和機(jī)器收集大量數(shù)據(jù)。

它需要一個(gè)地方來(lái)存儲(chǔ)它。無(wú)法將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云上，因?yàn)槿绻W(wǎng)關(guān)失去互聯(lián)網(wǎng)連接會(huì)怎樣。因此，最好的辦法是使用網(wǎng)關(guān)的本地存儲(chǔ)。

一座智能建筑每天產(chǎn)生大約 260 GB 的數(shù)據(jù)，我們確信智慧城市會(huì)產(chǎn)生更多。根據(jù)需求，選擇具有合適存儲(chǔ)空間的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，當(dāng)需求增加時(shí)可以擴(kuò)展。

4、安裝位置

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的部署位置也是一個(gè)需要考慮的重要因素，它會(huì)根據(jù)您的行業(yè)利基而有所不同。例如，如果您制造車(chē)輛，則將所有傳感器放在室內(nèi)是有意義的，因?yàn)樗鼈儠?huì)散發(fā)大量熱量并且需要在 HVAC 房間內(nèi)。

另一方面，對(duì)于電信公司來(lái)說(shuō)，將室外傳感器放置在能夠承受極端天氣的高度是絕對(duì)必要的。

5. 邊緣計(jì)算

由于各行各業(yè)的企業(yè)對(duì)自動(dòng)化決策和低延遲數(shù)據(jù)處理的需求增加，全球邊緣計(jì)算市場(chǎng)正在迅速增長(zhǎng)。因此，請(qǐng)確保您的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有可以幫助處理和存儲(chǔ)傳感器數(shù)據(jù)的邊緣計(jì)算應(yīng)用程序。

網(wǎng)關(guān)應(yīng)處理 OTA 和診斷、增強(qiáng)可靠性、減少延遲并確保強(qiáng)大的數(shù)據(jù)安全性。鑒于邊緣計(jì)算將繼續(xù)存在，有必要跟上新技術(shù)的步伐。

6.連接范圍

如果跨設(shè)備的連接性很差，那么物聯(lián)網(wǎng)就毫無(wú)意義。因此，您必須確保網(wǎng)關(guān)支持連接到最新的連接協(xié)議，并且您可以訪問(wèn)智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)。

值得慶幸的是，如今大多數(shù)網(wǎng)關(guān)都支持通過(guò)以太網(wǎng)、藍(lán)牙、  LoRaWan 和 NB-IoT進(jìn)行附近連接。如果您正在尋找這些之外的選項(xiàng)，請(qǐng)選擇支持 LTE、GPRS 和 GSM 的網(wǎng)關(guān)。

此外，檢查物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是否支持 Modbus、HTTPS 和 TCP/IP 等協(xié)議。當(dāng)然，擁有 RS485 或 USB 端口等硬件連接選項(xiàng)將是一個(gè)很好的附加組件。

7.設(shè)備兼容性

您可以根據(jù)您現(xiàn)在使用的機(jī)器選擇物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。但是，如果您想在未來(lái)升級(jí)或目前正在使用舊硬件怎么辦？您是否樂(lè)觀地認(rèn)為您的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)即使在那時(shí)也能與這些機(jī)器一起使用？

因此，您需要檢查網(wǎng)關(guān)是否與舊設(shè)備和高級(jí)設(shè)備兼容，并且可擴(kuò)展性不應(yīng)影響您的機(jī)器和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的兼容性。這將在未來(lái)為您節(jié)省很多錢(qián)和頭痛。

8. 未來(lái)的靈活性

購(gòu)買(mǎi)機(jī)器是昂貴的設(shè)備，選擇物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)也是如此。因此，您需要確保您的網(wǎng)關(guān)可以與您的設(shè)備集成。即使您正在尋求擴(kuò)展，網(wǎng)關(guān)也具有足夠強(qiáng)大的架構(gòu)，特別關(guān)注不會(huì)妨礙您的操作的安全性。

9. 平滑整合

許多工廠經(jīng)常使用使用壽命長(zhǎng)的舊設(shè)備。升級(jí)機(jī)器以 直接連接到云在經(jīng)濟(jì)上很少可行 。在這些情況下，選擇的網(wǎng)關(guān)應(yīng)該支持現(xiàn)有設(shè)備，以毫無(wú)問(wèn)題地集成來(lái)自工廠的所有數(shù)據(jù)。購(gòu)買(mǎi)新的網(wǎng)關(guān)或機(jī)器是不可行的。

10. 定制選項(xiàng)

您的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應(yīng)該可以根據(jù)您不斷變化的業(yè)務(wù)需求、行業(yè)利基和最終目標(biāo)進(jìn)行定制。無(wú)論是增加存儲(chǔ)空間、安裝額外的安全插件還是連接多個(gè)來(lái)源，您的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)都應(yīng)該根據(jù)您的目標(biāo)完全個(gè)性化。它應(yīng)該是靈活的。