工业边缘计算网关应该具有哪些功能？

　　工业网关从边缘计算能力维度划分，可分为工业透传网关、工业基础网关、工业边缘计算网关。其中工业透传网关没有协议解析功能，只支持数据传输；工业基础网关支持数据采集、协议解析、数据存储、数据转发、断网续传、远程控制； 工业边缘计算网关在基础网关上，增加了边缘计算、就地报警、边缘控制等功能。

 

　　工业网关作为工业互联网平台与设备层连接的窗口，应支持多种网络接入，具备多种接口，能直接与多种异构设备通信。通过有线、无线多种连接方式连接工业以太网或互联网，与云平台对接，可实现终端设备接入工业互联网平台。

 

 

　　1 联网接入能力

 

　　工业网关的首要功能就是设备联网，需要根据具体应用场景支持不同厂家的 PLC、CNC等现场控制设备，并提供多种类型标准的工业协议，以传输开关量、模拟量、脉冲量等信号量。联网接入能力首先要解决异构工业设备的互联互通能力，工业设备目前存在着系统架构不同、通信协议不同等异构特性，特别是大量设备存在私有协议，给设备互联带来很多困难。

 

　　2 数据采集能力

 

　　数据采集也是工业网关的必要功能。首先，要具有足够的点容量，以便接入更多的数据点，并留有一定的冗余，以保证扩展性。其次，要保证传输精度和采集速率，从而确保数据的准确性和实时性。

 

　　3 可靠传输能力

 

　　鉴于工业的高可靠性要求，工业网关应满足恶劣的工业现场环境和日益复杂的工业过程控制要求。网关需要坚固耐用，具有较宽的工作温度范围、较强的抗电磁干扰能力等。除此之外，需要保证数据采集及通信的可靠性，在通信速率下，数据丢包率和数据错误率要在允许的误差范围内。

 

　　4 断点续传能力

 

　　为适应现场网络的不确定性、提高工业网关的容错机制，网关需要具备一定的数据缓存能力。在遇到网络中断时，网关继续准确采集，将数据缓存到非易失设备中，并在网络恢复正常时，把缓存数据通过转发通道补传到工业云平台。

 

　　5 就地报警能力

 

　　在网络故障、设备故障等情况下，网关应提供基于配置信息和实时数据的就地报警信息，支持开关量、模拟量等多种报警类型。同时，网络还可增加智能预警功能。当向设备发送监测数据包时，返回速度达到一定阈值时，设备将进行预警，提醒操作人员关注。

 

　　6 边缘计算能力

 

　　随着计算能力的不断下沉，已涌现出越来越多的边缘计算网关。现场采集的实时数据在工业网关内部进行本地处理、清洗、存储，甚至在本地完成分析和决策，最后将数据上传到云端。这样减少了单个传感器和云端的计算负担，以及机器与机器之间的沟通流量。

 

　　7 远程控制能力

 

　　实时监控工业网关通信状态监控、远程配置、远程故障排查、运行历史记录统计、用户权限控制、设备追踪定位等功能； 当设备发生故障告警时，云平台可以通过工业网关进行紧急处理，而无需前往现场。

 

 

　　丰富的联网功能和接口

 

　　支持5G、4G、WIFI、有线以太网、光纤、LORA等联网接入方式

 

　　强大的协议采集能力

 

　　内嵌专业的协议引擎，实现各种PLC、仪器仪表、机床、机器手臂、电力等设备的南向数据采集，同时支持个性化的协议定制开发。通过本地或者云平台可以实现对边缘采集模板和采集策略的调整和优化，实现高效的数据上云；通过标准化引擎实现对不同种类设备数据的标准化。

 

　　灵活的云端适配接入能力

 

　　支持同时接入不同种类的云平台和软件，北向支持通过MQTT、MODBUS、OPCUA、SQL、HTTP数据库等方式接入远端软件平台；平台种类包含：客户自行开发的云平台、物通博联设备维护管理平台、物通博联组态云平台、阿里IOT云平台、百度IOT云平台、华为IOT云平台、微软IOT云平台等

 

　　丰富的工业边缘应用功能

 

　　支持串口转发功能，实现串口的多主一从的调用，支持协议转发功能实现多协议转Modbus等协议来实现本地系统快速接入，支持给设备校准时间功能，支持网关防拆功能，支持断网续传、支持断点续传、支持链路加密、支持防火墙功能等

 

　　强大的边缘计算功能

 

　　支持各种边缘计算功能如智能采集、数据过滤、报警计算、跳变触发、公式计算、分组策略等。通过对设备的模型建立和数据标准化后，极大降低云服务中心的压力，提高了系统的稳健性和高并发性；消除设备异构性和实现标准化后，极大节省项目的研发和建设成本。

 

　　高可靠性嵌入式系统设计

 

　　内嵌多重的软硬件看门狗，非常适用于苛刻的工业环境实现高可靠性应用，通过看门狗、断网重连、断点续传、功能看护等方式实现从系统层、网络层、应用层进行全方位多维度的设备异常监测和自愈功能设计，实现设备和应用的实时在线和永远在线，非常适用于无人值守的分布式站点应用。