工業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)用于支持不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間的接口。在it和ot世界中，網(wǎng)關(guān)支持許多不同的常駐體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議之間的通信。他們重新打包并將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)，以便理解信息。

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)功能

網(wǎng)關(guān)可包括諸如協(xié)議轉(zhuǎn)換器、阻抗匹配裝置、速率轉(zhuǎn)換器、故障隔離器或信號(hào)轉(zhuǎn)換器等功能，以提供系統(tǒng)互操作性。本報(bào)告涵蓋的信息用于將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（無(wú)論是否基于IP）引入基于IP的網(wǎng)絡(luò)，并可能引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的功能范圍不斷擴(kuò)大。歷史上，它主要依賴于簡(jiǎn)單的協(xié)議轉(zhuǎn)換。具有標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)的遠(yuǎn)程可編程微處理器網(wǎng)關(guān)平臺(tái)的出現(xiàn)以及承載iiot平臺(tái)代理和常駐應(yīng)用程序的能力極大地?cái)U(kuò)展了網(wǎng)關(guān)的功能配置文件。

由于擔(dān)心作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的潛在用途，該報(bào)告特別關(guān)注支持基于IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。這不包括僅在從屬和主級(jí)支持非IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，包括許多互連非IP網(wǎng)絡(luò)（通常為串行自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)）的網(wǎng)關(guān)。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)

Arc進(jìn)一步排除了基于以太網(wǎng)協(xié)議連接到PLC背板的網(wǎng)絡(luò)接口卡。例如，不包括為基于以太網(wǎng)/IP的PLC背板設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。

網(wǎng)絡(luò)路由器和交換機(jī)通常包含在網(wǎng)關(guān)系列中，但此類產(chǎn)品明確排除在本報(bào)告之外，并包含在單獨(dú)的arc網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施交付中。媒體轉(zhuǎn)換器、設(shè)備服務(wù)器和專用協(xié)議轉(zhuǎn)換器也不包括在內(nèi)。

Iiot與自動(dòng)化網(wǎng)關(guān)

為了捕獲新出現(xiàn)的功能范圍，該分析將傳統(tǒng)的自動(dòng)協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備與新的iiot網(wǎng)關(guān)設(shè)備分開。簡(jiǎn)而言之，出于分析目的，自動(dòng)化網(wǎng)關(guān)被認(rèn)為運(yùn)行在較低的體系結(jié)構(gòu)堆棧級(jí)別，并強(qiáng)調(diào)協(xié)議轉(zhuǎn)換。

另一方面，iiot或“云”網(wǎng)關(guān)的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)向云或工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的其他組件提供設(shè)備數(shù)據(jù)。區(qū)別因素包括使用標(biāo)準(zhǔn)微處理器和操作系統(tǒng)，如Intel物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，以及使用代表性狀態(tài)傳輸（rest）API和消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（mqtt）

以及其他物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集成和傳輸協(xié)議。OPCUA（統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)）也可用于此目的。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的早期階段，許多供應(yīng)商提供了網(wǎng)關(guān)設(shè)備和自己的私有云之間的集成。例如，配備netbiter及其Argos云的HMS工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，以及digiinternational以及它的設(shè)備云。這些產(chǎn)品和其他類似產(chǎn)品屬于iiot類別。

最新的iiot網(wǎng)關(guān)支持可以在邊緣執(zhí)行的更高級(jí)別iiot平臺(tái)的組件。這些網(wǎng)關(guān)簡(jiǎn)化了邊緣與云之間的接口，并進(jìn)一步支持邊緣應(yīng)用程序（如分析）的執(zhí)行。這些邊緣平臺(tái)代理的例子包括位于其領(lǐng)域的GEpredix機(jī)器

Cisco在代理網(wǎng)關(guān)和合作伙伴設(shè)備以及8x9系列路由器和合作伙伴產(chǎn)品中的未綁定iox平臺(tái)。

網(wǎng)絡(luò)類型

本報(bào)告從所服務(wù)的從網(wǎng)絡(luò)和主網(wǎng)絡(luò)的角度介紹網(wǎng)關(guān)市場(chǎng)。由于強(qiáng)調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，所有主站網(wǎng)絡(luò)必須基于IP，不包括串行端口和其他非IP主站。按網(wǎng)絡(luò)類型劃分的類別包括：

無(wú)線從站到以太網(wǎng)主站（任何類型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，包括Wi-Fi、WirelessHART或個(gè)人局域網(wǎng)，如藍(lán)牙）

以太網(wǎng)主站的其他從站（通常為串行自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)）

無(wú)線從設(shè)備到無(wú)線主設(shè)備（也可以是任何類型的無(wú)線設(shè)備，但通常是藍(lán)牙或與Wi-Fi等效的設(shè)備）

蜂窩（蜂窩網(wǎng)絡(luò)的任何類型的從設(shè)備）

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的CPU體系結(jié)構(gòu)

中央處理器（CPU）是基于微處理器的網(wǎng)關(guān)中的電子電路或“芯片”，用于執(zhí)行基本的算術(shù)、邏輯、控制和輸入/輸出（I/O）操作。英特爾、arm和飛思卡爾是最受歡迎的芯片供應(yīng)商。

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)（OS）管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，并為應(yīng)用程序提供公共服務(wù)。由于邊緣駐留應(yīng)用程序必須能夠在網(wǎng)關(guān)中執(zhí)行的趨勢(shì)，操作系統(tǒng)是該領(lǐng)域的一個(gè)重要區(qū)別。Linux是目前iiot網(wǎng)關(guān)供應(yīng)商中最流行的操作系統(tǒng)，但windows

10正在成為另一種選擇，特別是對(duì)于使用Microsoftazure云的客戶。

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的IPv6支持

Internet上的每個(gè)設(shè)備都分配了一個(gè)IP地址，用于標(biāo)識(shí)和位置定義。Internet協(xié)議版本6（IPv6）提供了更大的地址空間，用于識(shí)別和定位聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)以及在Internet上路由流量。

128位IPv6由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）開發(fā)。當(dāng)時(shí)，其前身IPv4下的可用地址數(shù)量顯然即將耗盡。這兩個(gè)協(xié)議不是為互操作而設(shè)計(jì)的，但是有一些軟件和產(chǎn)品允許在支持各自協(xié)議的主機(jī)和接口之間進(jìn)行通信。

在撰寫本文時(shí)，大多數(shù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)不支持IPv6。但是，有許多新的iiot網(wǎng)關(guān)可用。

高速移動(dòng)網(wǎng)關(guān)

無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)通過稱為蜂窩站點(diǎn)或基站的固定位置收發(fā)器運(yùn)行。單個(gè)小區(qū)站點(diǎn)提供有限區(qū)域的覆蓋，而小區(qū)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)提供大地理區(qū)域的覆蓋。由于個(gè)人手機(jī)的使用，大多數(shù)人都知道蜂窩網(wǎng)絡(luò)，但蜂窩網(wǎng)絡(luò)也廣泛用于各種設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

大多數(shù)工業(yè)蜂窩網(wǎng)關(guān)目前在3G或4GLTE下運(yùn)行。術(shù)語(yǔ)4G指用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的第四代數(shù)據(jù)技術(shù)。縮寫詞LTE代表長(zhǎng)期演進(jìn)，是為移動(dòng)電話和其他移動(dòng)設(shè)備提供高速數(shù)據(jù)的非常技術(shù)化過程的縮寫。新ltem

這項(xiàng)技術(shù)是為互聯(lián)網(wǎng)通信而設(shè)計(jì)的。

支持工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

將從屬網(wǎng)絡(luò)連接到以太網(wǎng)主干的網(wǎng)關(guān)可以支持一種可用的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。有許多這樣的協(xié)議，但大多數(shù)設(shè)備目前都支持它們

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)用于以太網(wǎng)/IP或PROFINET。

外觀

外形規(guī)格指網(wǎng)關(guān)占用的大小、形狀和物理空間。許多工業(yè)網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備以DIN導(dǎo)軌或機(jī)架/面板安裝的形式銷售。嵌入終端設(shè)備（如無(wú)風(fēng)扇工業(yè)PC或

HMI中的網(wǎng)關(guān)）是另一個(gè)選項(xiàng)。在后一類中，僅包括由同時(shí)銷售獨(dú)立設(shè)備的供應(yīng)商銷售的嵌入式網(wǎng)關(guān)。本研究不包括僅銷售嵌入式產(chǎn)品的供應(yīng)商。

危險(xiǎn)場(chǎng)所分類

一級(jí)危險(xiǎn)場(chǎng)所是指空氣中可能含有足夠的可燃?xì)怏w或蒸汽，導(dǎo)致爆炸或可燃的場(chǎng)所。二類場(chǎng)所含有可燃性粉塵。III類位置是由于處理、儲(chǔ)存或加工的材料類型不同而存在可燃纖維或碎片的區(qū)域。

除了危險(xiǎn)場(chǎng)所的類型外，《國(guó)家電氣規(guī)范》（NEC）還關(guān)注存在這些危險(xiǎn)的條件類型。NEC將正常情況指定為1級(jí)，將異常情況指定為2級(jí)。I、II和III級(jí)危險(xiǎn)位置可以是1級(jí)或2級(jí)。

環(huán)境評(píng)級(jí)

工業(yè)環(huán)境可能含有灰塵和液體?？赡苄枰獙?duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，以防止這些污染物進(jìn)入。美國(guó)采用美國(guó)國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）的環(huán)境等級(jí)。歐洲和其他全球地區(qū)采用國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和“IP規(guī)范”。

IP20至IP40與NEMA1（通風(fēng)）通用規(guī)范相似。IP65類似于NEMA4，具有防塵和防滴漏的規(guī)格。IP67類似于NEMA6防塵和防水規(guī)范。Arc對(duì)不符合上述IEC分類之一的設(shè)備使用“其他”分類。