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

簡而言之，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是一種物理計算機，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)。它們類似于大多數(shù)家庭中的路由器，但在處理、存儲容量和內(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)到云平臺之前對信息進(jìn)行預(yù)處理，以將其轉(zhuǎn)換為有意義的智能。

想象一下，如果一個微型傳感器每秒可以生成數(shù)萬個數(shù)據(jù)點；在邊緣進(jìn)行預(yù)處理絕對是個好主意！您可以聚合、匯總和同步來自不同設(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功能，并根據(jù)傳感器的輸入自主控制現(xiàn)場設(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)的類型

在部署企業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)時，它們主要分為兩類：

無風(fēng)扇物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

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

灣。堅固的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

它們增加了更堅固的外殼，以增加可靠性和耐用性。

對 IIoT 網(wǎng)關(guān)的需求不斷增長

隨著 IIoT 應(yīng)用程序的數(shù)量隨著時間的  推移而增加，正在生成的數(shù)據(jù)量也在增加。急劇增長使得物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的需求成為必要，以減少云存儲、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)場進(jìn)行獨立的設(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)可以通過從部署在那里的各種設(shè)備和傳感器收集信息來幫助改善工廠的生產(chǎn)，并使用它們來微調(diào)生產(chǎn)過程以獲得更高和更有效的輸出。

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

2. 強大的通訊和控制，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，它們使機器能夠與其他機器、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，有助于連接不同類型的設(shè)備。

例如，假設(shè)一家公司擁有無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)程控制機械和可編程邏輯控制器。

3.實時處理和決策

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以實時收集和研究在源頭本地收集的數(shù)據(jù)。這很方便，因為此類應(yīng)用程序無需將數(shù)據(jù)長途傳輸?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)部門使用的機器，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，因為它們與工業(yè)計算機一起位于本地。這意味著可以在短短一毫秒內(nèi)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)分析和決策。

4. 促進(jìn)制造中的預(yù)測性維護(hù)

如果您正在尋找一種可以幫助進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)的技術(shù)，那么您來對地方了。傳感器和設(shè)備收集的數(shù)據(jù)可以有效地用于預(yù)測機器中的組件何時通常會發(fā)生故障。

IIoT 網(wǎng)關(guān)應(yīng)用預(yù)測模型在故障發(fā)生之前安排維護(hù)。您會看到，生產(chǎn)線 24/7 全天候運行。機器故障會導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，導(dǎo)致客戶交貨延遲和利潤損失。

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整個生產(chǎn)過程有害的意外停機相關(guān)的成本。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的八項優(yōu)勢

1. 緊湊的設(shè)計

IIoT 網(wǎng)關(guān)的最大優(yōu)勢之一是它們具有緊湊的設(shè)計，使它們能夠安裝在受限空間中——不足以容納全尺寸計算機。通過被動冷卻 IIoT 網(wǎng)關(guān)桌面，使緊湊型設(shè)計成為現(xiàn)實，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景中的資產(chǎn)。

它們還配備了額外的功能，例如過壓保護(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)級組件

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)非常堅固。它們可以處理惡劣環(huán)境中的安裝，因為它們使用經(jīng)過測試和驗證的工業(yè)級組件構(gòu)建，可在最具挑戰(zhàn)性的條件下可靠運行。

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

如前所述，無風(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

無風(fēng)扇和堅固的物聯(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)根本不是問題。無論您是在夏季將網(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行。

6. 豐富的連接選項

如果您希望在互聯(lián)網(wǎng)連接存在問題的設(shè)置中安裝工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，這是一個很好的舉措。網(wǎng)關(guān)有許多有線連接選項，包括蜂窩和無線，允許它們在不穩(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)消費范圍的靈活性。或者，蜂窩連接選項包括 LTE、4G 和 5G。如果需要，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還可以連接到兩個不同的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，因為它們裝有雙 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，非常適合在沒有穩(wěn)定電源的環(huán)境中部署。與普通臺式計算機相比，它們消耗的能源更少，因為它們使用低功耗的英特爾處理器（如賽揚? J1900 和英特爾?）進(jìn)行配置。

但是，單個物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的節(jié)省可以忽略不計。只有當(dāng)您大量部署它們時，您才會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，您會同意沒有一個領(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，因為它將云與眾多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器連接起來。它是與終端設(shè)備無縫通信的硬件和軟件的組合。

在工業(yè)中，這項技術(shù)特別有用，因為它有助于跟蹤機械性能，最終降低停機時間和維護(hù)成本。它提供了一種完美的方式來管理物聯(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)該考慮哪些因素來做出適當(dāng)?shù)倪x擇時。讓我們?yōu)槟喕@一過程。以下是選擇過程中需要注意的十個關(guān)鍵點：

1. 公司的最終目標(biāo)

您希望通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)什么目標(biāo)？它的最終目標(biāo)是什么？ 根據(jù)您計劃通過傳感器收集的數(shù)據(jù)類型，可以集成多種 類型的傳感器。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)將不同于航運公司使用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。這是因為制造傳感器數(shù)據(jù)與機械性能、停機時間等有關(guān)。

另一方面，后者將處理諸如油耗和里程等指標(biāo)以及車隊周圍的基本信息。由于兩個部門的要求不同，使用同一個物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)沒有意義。

2.安全強度

我們生活在一個網(wǎng)絡(luò)犯罪相對普遍的時代。沃爾瑪和達(dá)美樂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。請務(wù)必確認(rèn)潛在的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在您的選擇過程中具有適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)保護(hù)安全功能。

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

3、倉儲設(shè)施

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

它需要一個地方來存儲它。無法將數(shù)據(jù)存儲在云上，因為如果網(wǎng)關(guān)失去互聯(lián)網(wǎng)連接會怎樣。因此，最好的辦法是使用網(wǎng)關(guān)的本地存儲。

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產(chǎn)生更多。根據(jù)需求，選擇具有合適存儲空間的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，當(dāng)需求增加時可以擴展。

4、安裝位置

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

另一方面，對于電信公司來說，將室外傳感器放置在能夠承受極端天氣的高度是絕對必要的。

5. 邊緣計算

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

網(wǎng)關(guān)應(yīng)處理 OTA 和診斷、增強可靠性、減少延遲并確保強大的數(shù)據(jù)安全性。鑒于邊緣計算將繼續(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，并且您可以訪問智能手機和計算機上的數(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，請選擇支持 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將是一個很好的附加組件。

7.設(shè)備兼容性

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

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

8. 未來的靈活性

購買機器是昂貴的設(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。即使您正在尋求擴展，網(wǎng)關(guān)也具有足夠強大的架構(gòu)，特別關(guān)注不會妨礙您的操作的安全性。

9. 平滑整合

許多工廠經(jīng)常使用使用壽命長的舊設(shè)備。升級機器以 直接連接到云在經(jīng)濟上很少可行 。在這些情況下，選擇的網(wǎng)關(guān)應(yīng)該支持現(xiàn)有設(shè)備，以毫無問題地集成來自工廠的所有數(shù)據(jù)。購買新的網(wǎng)關(guān)或機器是不可行的。

10. 定制選項

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。無論是增加存儲空間、安裝額外的安全插件還是連接多個來源，您的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)都應(yīng)該根據(jù)您的目標(biāo)完全個性化。它應(yīng)該是靈活的。