Zusammenfassung in diesem artikel

● Was ist ein industrieller gateway server

● Die Kernfunktion desindustrial gateway serve

● Die Rolle desindustrial gateway serve

● Klassifizierung vonindustrial gateway serve

● Schlüsselindikatoren fürindustrial gateway server

● Warum sind server für industrielle gateway-server so wichtig

● Anwendungsf?lle des industrial gateway server

Im breiten Bauplan des Industrial Internet of Things, IIoT, dienen  industrial gateway serve als zentrale Knotenpunkte und spielen eine Brückenrolle bei der Verbindung der physischen Welt mit der digitalen Welt. In diesem Beitrag wird die Definition, Funktion, Bedeutung und Anwendung vonindustrial gateway servers aus professioneller Perspektive eingehend untersucht. Es zielt darauf ab, ein umfassendes Verst?ndnis und Anleitung für Menschen zu bieten, die Netzwerkanwendungen ben?tigen.

1, Was ist ein industrieller gateway server

Industrial gateway serve, auch bekannt als Netzwerkverbinder oder Protokollkonverter, ist ein Schlüsselger?t, das industrielle Feldger?te mit dem Internet oder anderen Netzwerksystemen verbindet. Es kann nicht nur Datenerhebung, -konvertierung und -übertragung realisieren, sondern hat auch verschiedene Funktionen wie Kommunikation, Sicherheit und Management. Es ist ein unverzichtbarer Bestandteil des industriellen Internet der Dinge System. Durch  industrial gateway serve k?nnen verschiedene Industrieanlagen, Sensoren und Steuerungssysteme nahtlos mit dem Internet verbunden werden, um Fernüberwachung, Datenanalyse und intelligente Steuerung zu erreichen.

4, Klassifizierung vonindustrial gateway server

4.1 Dimension des Kommunikationsmodus

• Ethernetindustrial gateway server: Verbindung von Industrieanlagen und Netzwerken über drahtgebundenes Ethernet.

• Allgemeines drahtloses GPRS industrielles Gateway: verwendet GPRS drahtlose Kommunikationstechnologie für die Datenübertragung.

• WiFiindustrial gateway server: Verbinden von Ger?ten und übertragung von Daten über das WLAN Wireless Netzwerk.

•  Industrial gateway server 4G: Basierend auf 4G-Mobilfunknetz, bietet es h?here Geschwindigkeit und stabilere Datenübertragungsf?higkeiten.

• NB-IoTindustrial gateway server: Speziell für das Internet der Dinge entwickelt, unterstützt niedrigen Stromverbrauch und breitbandige Schmalband-Kommunikation.

• LORAindustrial gateway server: geeignet für Langstrecken, niedrigen Stromverbrauch der drahtlosen Datenübertragung.

4.2 Dimension des Forwarding Protocol

• ModbusRTUindustrial gateway server: Unterstützung der Datenweiterleitung des Modbus RTU Protokolls.

• Modbus TCPindustrial gateway server: unterstützt die Datenweiterleitung des Modbus TCP Protokolls.

• OPC UAindustrial gateway server: unterstützt die Datenübertragung des OPC UA Open Platform Communication Unified Architecture Protokolls.

• MQTTindustrial gateway server: Basierend auf dem MQTT Message Queue Telemetrie übertragungsprotokoll erreicht es einen leichten Datenaustausch.

• HTTPSindustrial gateway server: Verschlüsselt und übertr?gt Daten über das HTTPS-Protokoll, um Datensicherheit zu gew?hrleisten.

• BACNETindustrial gateway server: Unterstützt das BACNET Building Automation und Control Network Protokoll, das in intelligenten Geb?uden verwendet wird.

• Industrial gateway server IEC104: Es entspricht dem Standard IEC 60870-5-104 und wird für die Kommunikation der Leistungsautomatisierung verwendet.

4.3 Dimension des Sammlungsobjekts

• Industrielles Roboter-Gateway: zur Erfassung von Informationen wie dem Betriebszustand von Robotersteuerungen, Alarmmeldungen und Koordinatenwerten für jede Achse.

• Industrielles Gateway für CNC-Werkzeugmaschinen: Sammeln Sie Informationen vom CNC-System und der Werkzeugmaschine, wie Systemstatus, Betriebsmodus, Alarminformationen usw.

• PLCindustrial gateway server: sammelt Daten von verschiedenen Marken von PLC I/O, Automatisierungsger?ten und Sensoren.

• Gateway für die Instrumentenindustrie: Sammeln Sie Daten von digitalen Instrumenten und verschiedenen Sensoren.

4.4 Edge Computing-F?higkeit Dimension

• Transparentindustrial gateway server: kein Protokollpaket Parsing, unterstützt nur transparente übertragung.

• Einfaches industrielles Gateway: unterstützt Datenerfassung, Protokollparsing, Speicherung und Weiterleitung, Netzwerktrennung und kontinuierliche übertragung, Fernbedienung usw.

• Edge Computingindustrial gateway server: Auf der Basis der Basisebene fügt es Funktionen wie Edge Computing, lokale Alarmierung, Edge Control usw. hinzu.

M300

4G Global BandIO, RS232/485, EthernetNode-RED, PLC Protocol

4.5 Sicherheitsaspekt

• Industrial Security Gateway: Bietet Sicherheitsfunktionen wie Firewalls und verschlüsselte übertragung.

• Industrielle Netzwerkbarriere mit Grenzisolierung: Um physische oder logische Netzwerkisolierung zu erreichen und die Systemsicherheit zu erh?hen.

4.6 Dimension der Anwendungsindustrie

• Kommunikationsmanagement-Maschine für die Energiewirtschaft: gewidmet dem Kommunikationsmanagement in der Energiewirtschaft.

• Petrochemische funktionale Sicherheit Remote Terminal Unit RTU: verwendet für die Fernüberwachung und -steuerung in der petrochemischen Industrie.

• Intelligentes Geb?ude BACnet Gateway: Anwendung im Bereich intelligenter Geb?ude, unterstützt BACNET Protokoll.

4.7 Dimension der Erfassungsschnittstelle

• Sammelgateway: konzentriert sich auf Datenerfassungsfunktionen und verfügt über mehrere Datenerfassungsschnittstellen.

• Protokoll-Gateway: Es konzentriert sich auf Protokollkonvertierungsfunktionen und kann mehrere industrielle Protokolle unterstützen.

5,  Schlüsselindikatoren fürindustrial gateway server

5.1 Kommunikationsf?higkeit

Dasindustrial gateway server sollte mehrere industrielle Kommunikationsprotokolle unterstützen, einschlie?lich, aber nicht beschr?nkt auf Modbus, OPC UA, MQTT, HTTPS, IEC 60870-5-104 und andere. Die umfangreiche Protokollunterstützung stellt sicher, dass das Gateway mit Ger?ten verschiedener Hersteller und Modelle kommunizieren kann und einen nahtlosen Datenzugriff erreicht.

Die Kommunikationsrate des Gateways beeinflusst direkt die Echtzeit-Leistung der Datenübertragung. Hochgeschwindigkeitskommunikationsrate kann die Verz?gerung der Datenübertragung reduzieren und die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems verbessern. Gleichzeitig ist auch die Stabilit?t der Kommunikation entscheidend. Das Gateway sollte über starke Anti-Interferenz-F?higkeiten und Selbstwiederherstellungsmechanismen verfügen, um einen kontinuierlichen und stabilen Betrieb in komplexen industriellen Umgebungen sicherzustellen.

Um sich an die Bedürfnisse verschiedener Anwendungsszenarien anzupassen, sindindustrial gateway servers in der Regel modular aufgebaut. Dieses Design erm?glicht es dem Gateway, verschiedene Kommunikationsmodule, Verarbeitungsmodule oder Sicherheitsmodule flexibel nach tats?chlichen Bedürfnissen zu konfigurieren. Anwender k?nnen nach Projektanforderungen anpassen, was nicht nur funktionale Anforderungen erfüllt, sondern auch Kosten senkt.

5.2 Datenverarbeitungsf?higkeit

Dasindustrial gateway server sollte hochpr?zise Datenerfassungsfunktionen haben, die den Betriebszustand und Parameter?nderungen von Feldger?ten genau erfassen k?nnen. Gleichzeitig sollte das Gateway auch eine breite Palette von Datenerfassungen unterstützen, einschlie?lich analoger, digitaler, Impuls- und anderer Datentypen.

Edge Computing ist eines der wichtigsten Merkmale modernerindustrial gateway servers. Das Gateway sollte die M?glichkeit haben, Datenverarbeitungen und Analysen lokal durchzuführen, um die Abh?ngigkeit von Cloud-basierten Systemen zu verringern und die Datenübertragungs-Latenz zu verringern. Die Edge-Computing-Funktion kann Datenaggregation, Schwellwertbeurteilung, Anomalieerkennung usw. umfassen und bietet eine starke Grundlage für sp?tere Entscheidungsunterstützung.

5.3 Sicherheitsleistung

Dasindustrial gateway server sollte über starke Datenverschlüsselungs- und übertragungssicherungsmechanismen verfügen, um die Vertraulichkeit, Integrit?t und Verfügbarkeit von Daten w?hrend der übertragung zu gew?hrleisten. Dazu geh?ren die Verwendung sicherer Kommunikationsprotokolle wie HTTPS, TLS/SSL, die Implementierung von Datenverschlüsselungsma?nahmen wie AES und RSA sowie die Einrichtung einer sicheren Zugriffskontrollrichtlinie.

Das Gateway selbst sollte auch eine hohe Sicherheitsleistung aufweisen, einschlie?lich der Verhinderung unbefugter Zugriffe, der Abwehr von Netzwerkangriffen wie DDoS-Angriffen und SQL-Injektionen sowie der Erm?glichung einer Fernverwaltung und sicheren Upgrades von Ger?ten. Darüber hinaus sollte das Gateway auch Sicherheits-Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen unterstützen, um sicherzustellen, dass nur legitime Benutzer auf Ger?te zugreifen und diese bedienen k?nnen.

5.4 Zuverl?ssigkeit und Stabilit?t

Das Industrie-Gateway sollte redundante Design- und Fehlertoleranz-Funktionen aufweisen, um sicherzustellen, dass das System automatisch in einen Standby-Zustand umschalten und weiterlaufen kann, wenn eine einzelne Komponente oder ein Modul ausf?llt. Dazu geh?ren Leistungsredundanz, Kommunikationsverbindungs-Redundanz und Fehlertoleranz-Mechanismen auf Softwareebene.

industrial gateway servers werden normalerweise in komplexen Industrieumgebungen eingesetzt, daher müssen sie eine hohe Anpassungsf?higkeit an die Umwelt aufweisen. Dazu geh?ren Hochtemperaturbest?ndigkeit, Niedertemperaturbest?ndigkeit, Staub- und Wasserdichtigkeit, Sto?festigkeit und Schlagfestigkeit, um einen stabilen Betrieb in rauen Umgebungen sicherzustellen.

5.5 Benutzerfreundlichkeit und Wartungsfreundlichkeit

Dasindustrial gateway server sollte intuitive und einfach zu bedienende Benutzeroberfl?che (UI) und Konfigurationstools bieten, damit nicht-professionelle Benutzer problemlos Ger?tekonfigurations- und Verwaltungsaufgaben erledigen k?nnen. Gleichzeitig sollte das Gateway auch Remote-Konfigurations- und Upgradefunktionen unterstützen, um Wartungskosten vor Ort und Arbeitsaufwand zu reduzieren.

Das Gateway sollte über starke Fehlerdiagnose- und Selbstwiederherstellungsfunktionen verfügen, die in der Lage sind, h?ufige Fehler automatisch zu erkennen und zu reparieren. Darüber hinaus sollte das Gateway auch detaillierte Protokollierungs- und Alarmfunktionen bieten, damit Benutzer potenzielle Probleme rechtzeitig erkennen und bearbeiten k?nnen.

5.6 Erweiterbarkeit und Kompatibilit?t

Dasindustrial gateway server sollte eine Reihe von Erweiterungsschnittstellen und Moduloptionen bieten, um die Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien zu erfüllen. So k?nnen beispielsweise neue Kommunikationsmodule, Verarbeitungsmodule oder Sicherheitsmodule hinzugefügt werden, um die Flexibilit?t und Anpassungsf?higkeit des Gateways zu verbessern.

②. Kompatibilit?tsprüfung und Zertifizierung
Das Gateway sollte w?hrend des Design- und Produktionsprozesses strengen Kompatibilit?tstests und Zertifizierungen unterzogen werden, um die Kompatibilit?t mit Ger?ten verschiedener Marken und Modelle sicherzustellen. Dies hilft, die Schwierigkeiten und Kosten der Systemintegration zu reduzieren und die Gesamtleistung und Stabilit?t zu verbessern.

7,Anwendungsf?lle desindustrial gateway server

7.1 Intelligente Fertigung

①. überwachung und Optimierung der Produktionslinie
Im Bereich der intelligenten Fertigung k?nnen industrielle Gateways auf verschiedene Ger?te an Produktionslinien wie SPS, Sensoren und Roboter zugreifen, um Produktionsdaten in Echtzeit zu erfassen und an Cloud- oder lokale Server zu übertragen. Durch die Analyse und Verarbeitung von Produktionsdaten k?nnen Unternehmen den Betriebszustand ihrer Produktionslinien in Echtzeit überwachen, potenzielle Probleme zeitnah identifizieren und l?sen und Produktionseffizienz und -qualit?t verbessern. Gleichzeitig k?nnen industrielle Gateways auch Remote-Debugging- und Fehlerdiagnosefunktionen unterstützen, um Wartungskosten und Zeit vor Ort zu reduzieren.

②. Intelligente Lagerung und Logistik
Im Bereich Lagerhaltung und Logistik k?nnen industrielle Gateways Lagerverwaltungssysteme (WMS) mit Logistikger?ten wie FTS und RFID-Tags verbinden, um Echtzeitüberwachung und automatisiertes Bestandsmanagement zu erreichen. Durch die Erfassung von Informationen wie Standort, Menge und Status von Waren k?nnen Unternehmen Bestandslayout und Logistikwege optimieren, um die Lagereffizienz und -geschwindigkeit zu verbessern. Darüber hinaus unterstützt das Industrial Gateway auch Remote-Scheduling- und Befehlsfunktionen und macht Lager- und Logistikprozesse intelligenter und effizienter.

7.2 Energiemanagement

①. Intelligentes Netz
Im Bereich Smart Grid k?nnen industrielle Gateways auf verschiedene Stromversorgungseinrichtungen wie intelligente Z?hler, Transformatoren und Leistungsschalter zugreifen, um Echtzeit-Stromdaten zu sammeln und an die Netzdispositionszentrale zu übertragen. Durch die Analyse und Verarbeitung von Stromdaten kann die Netzdispositionszentrale den Echtzeit-Betriebszustand des Stromnetzes überwachen, den Strombedarf vorhersagen und die Stromverteilung optimieren. Gleichzeitig unterstützen industrielle Gateways auch Fernsteuerungs- und Fehlerdiagnosefunktionen, um einen sicheren und stabilen Betrieb von Stromnetzen zu gew?hrleisten.

②. überwachung erneuerbarer Energien
industrial gateway server spielen auch eine wichtige Rolle bei der überwachung und Verwaltung erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windkraft. Durch den Anschluss an Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien wie Photovoltaikanlagen und Windkraftanlagen kann das Industrie-Gateway Daten zur Stromerzeugung in Echtzeit sammeln und an das überwachungszentrum übermitteln. Das überwachungszentrum kann die Stromerzeugungsstrategie anpassen und die Energieallokation entsprechend den Stromerzeugungsdaten optimieren, wodurch die Nutzungsrate erneuerbarer Energiequellen und der wirtschaftliche Nutzen verbessert werden.

7.3 Smart City

Im Bereich Smart Cities k?nnen industrielle Gateways auf intelligente Verkehrssysteme angewendet werden. Durch die Verbindung mit Ampeln, Kameras, Fahrzeugdetektoren und anderen Ger?ten kann das industrielle Gateway Verkehrsdaten in Echtzeit sammeln und an das Verkehrsleitzentrum übermitteln. Das Verkehrsmanagementzentrum kann das Timing von Signalleuchten anpassen, Verkehrsrouten optimieren und Verkehrsinformationen basierend auf Verkehrsdaten freigeben, um Verkehrsstaus zu lindern und die Stra?enkapazit?t zu verbessern.

7.4 Industrieautomation

②. Verteiltes Kontrollsystem
Im Distributed Control System (DCS) dienen industrielle Gateways als Kommunikationsknotenpunkte, die verschiedene Steuerger?te wie SPS und intelligente Instrumente zu einem umfassenden Steuerungsnetzwerk verbinden. Durch die Kommunikations- und Datenverarbeitungsf?higkeiten industrieller Gateways k?nnen DCS-Systeme eine automatisierte Steuerung und ein optimiertes Management komplexer Prozessabl?ufe erreichen. Gleichzeitig unterstützen industrielle Gateways auch mehrere Kommunikationsprotokolle und Schnittstellenstandards, sodass DCS-Systeme miteinander verbinden und mit Ger?ten verschiedener Hersteller zusammenarbeiten k?nnen.

Als wichtiger Bestandteil des industriellen Internets der Dinge spielen industrial gateway server eine unersetzliche Rolle in der Datenerfassung, Kommunikation, Sicherheit und Verwaltung. Mit der Vertiefung der Industrie 4.0 und der digitalen Transformation werden industrial gateway server breiter genutzt, um intelligentere, automatisierte und effiziente Ver?nderungen in der industriellen Produktion zu erm?glichen. Für Menschen, die Netzwerkanwendungen durchführen müssen, wird es eine unvermeidliche Wahl für sie sein, das relevante Wissen und die Technologie vonindustrial gateway server tief zu verstehen und zu beherrschen.