简而言之,工业物联网网关是一种本地部署的物理计算机,用于收集、处理和分析网络边缘的数据。它们与大多数家庭中的路由器类似,但在处理、存储容量和内存方面提供更多功能。
IIoT 网关收集和研究来自物联网生态系统中连接设备、传感器和机械的大量数据 。网关对信息进行预处理,然后将其转发到云平台,将其转换为有意义的情报。
想象一下,如果一个微型传感器每秒可以生成数万个数据点;在边缘进行预处理绝对是个好主意!您可以聚合、汇总和同步来自不同设备的信息,然后将其转发到云端。
IIoT 网关提供本地处理和存储功能,并根据传感器的输入自主控制现场设备。由于发送到云端的原始数据减少,部署物联网网关的企业可以显着节省互联网消耗。
在部署企业基础设施时,它们主要分为两类:
这些是紧凑型工业计算机,可以部署在易受极端温度、灰尘、碎片、振动和冲击影响的不稳定环境中。
它们增加了更坚固的外壳,以提高可靠性和耐用性。
随着工业物联网应用数量的 不断增长,生成的数据量也在不断增加。这种急剧增长使得对物联网网关的需求变得必要,并减少云存储、处理和分析数据的压力。
此外,他们还从云端接收信息,并将其发送回设备,以便在现场进行独立的设备管理。
工业物联网网关可以通过收集部署在工厂的各种设备和传感器的信息来帮助改善工厂的生产,并使用它们来微调生产流程,以获得更高、更有效的产出。
他们可以减少人为错误并获得有关制造过程的各种数据。这些信息可帮助操作员和组织优化其生产线。
IIoT 网关促进设备之间的快速通信。也就是说,它们使机器能够与其他机器、环境和设备交互。
工业物联网网关支持PROFIBUS、EtherCAT、Fieldbus、PROFINET、EtherNET/IP等多种工业协议,有助于连接不同类型的设备。
例如,假设一家公司拥有无法连接到云的旧硬件。在这种情况下,工业物联网网关可以帮助他们将其连接到云端,并允许他们安全地远程控制机械和可编程逻辑控制器。
工业物联网网关可以从源头实时收集和研究本地收集的数据。这很方便,因为此类应用程序无需将数据长途传输到数据中心即可理解所收集的信息。
此外,处理关键工作负载的设备可以立即从数据中获得见解并将其应用于决策。由于我们谈论的是工业领域使用的机械,因此它可能不在云端。
传统设备必须处理与发送、处理以及将数据发送回工业环境相关的延迟问题。
IIoT 网关的情况并非如此,因为它们与工业计算机一起位于本地。这意味着可以在短短一毫秒内进行实时数据分析和决策。
如果您正在寻找一种可以帮助进行预测性维护的技术,那么您来对地方了。传感器和设备收集的数据可以有效地用于预测机器中的组件通常何时会发生故障。
IIoT 网关应用预测模型在故障发生之前安排维护。你看,生产线 24/7 运行。机器故障可能会导致生产停止,导致客户交货延迟和利润损失。
但借助 IIoT 网关提供的见解,工厂可以轻松减少或消除与意外停机相关的成本,这种停机对整个生产过程不利。
IIoT 网关的最佳优势之一是它们具有紧凑的设计,使它们能够安装在有限的空间中 - 不足以容纳全尺寸计算机。通过被动冷却 IIoT 网关桌面,使制造商能够将组件彼此靠近放置,从而实现紧凑设计。
工业物联网网关具有9至50 VDC的大输入电压,使其成为不同电源输入场景的资产。
它们还配备了额外的功能,例如过压保护、反极性保护和电源浪涌保护,所有这些都有助于稳定系统供电并避免损坏敏感的内部组件。
工业物联网网关非常坚固。它们可以在恶劣的环境中进行安装,因为它们是使用经过测试和验证的工业级组件构建的,可以在最具挑战性的条件下可靠运行。
此外,工业物联网网关的外壳由铝和钢制成,可以保护系统中最敏感的内部组件。
如前所述,无风扇物联网网关可以安装在经常受到频繁冲击和振动的极端环境中。它们消除了系统中使用的接头、电缆和螺钉的数量,使系统更加可靠且易于发生任何极端情况。
无风扇和坚固耐用的物联网网关都具有较宽的温度范围,介于 -40⁰C 至 85⁰C 之间。在极端环境中部署任何一个网关都不是问题。无论您在夏季将网关放置在戈壁沙漠中部还是在冬季将网关放置在格陵兰岛,该应用程序都将始终可靠且最佳地运行。
如果您希望在互联网连接存在问题的设置中安装工业物联网网关,那么这是一个不错的举措。网关具有许多有线连接选项,包括蜂窝和无线,这使得它们能够在不稳定的环境中连接到互联网。
WiFi 特别为组织提供了根据其特定要求配置互联网消耗范围的灵活性。另外,蜂窝连接选项包括 LTE、4G 和 5G。如果需要,物联网网关还可以连接到两个不同的互联网服务提供商,因为它们装有双 SIM 卡插槽。
工业物联网网关节能,非常适合在没有稳定电源的环境中部署。由于它们采用低功率英特尔处理器(例如 Celeron® J1900 和 Intel®)进行配置,因此它们比普通台式计算机消耗更少的能源。
然而,单个物联网网关带来的节省可以忽略不计。只有大量部署它们,您才会发现成本大幅降低。
物联网网关的主要目的是通过使用传感器跨设备传输数据。当然,要使这项技术发挥作用,安全性必须是最重要的。
这就是为什么工业物联网网关拥有增强的安全功能,采用 TPM 2.0——一种安全加密处理器,提供基于硬件的安全性,并负责使物联网网关防篡改。
如果您总体考虑一下物联网设备,您就会同意它们没有触及任何领域。从 使用物联网设备让您的家庭变得“智能”, 到坐在办公椅上监控工业设备,物联网已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
物联网网关是物联网基础设施的重要组成部分,因为它将云与众多物联网设备和传感器连接起来。它是与终端设备无缝通信的硬件和软件的组合。
在工业中,这项技术特别有用,因为它有助于跟踪机械性能,最终减少停机时间和维护成本。它提供了管理物联网传感器收集的数据的完美方法。
但是,选择工业物联网网关可能是一项艰巨的任务,尤其是当您不知道应该考虑哪些因素来做出适当的选择时。让我们帮您轻松实现这一点。以下是选择过程中需要注意的十大要点:
您希望通过网关实现什么目标?它的最终目标是什么? 根据您计划通过传感器收集的数据类型,可以集成多种 类型的传感器。所以你必须清楚你的目的。
例如,制造单位所需的物联网网关将与运输公司使用的不同。这是因为制造传感器数据与机械性能、停机时间等相关。
另一方面,后者将处理油耗、里程等指标以及车队的基本信息。由于两个行业的要求不同,因此使用相同的物联网网关没有意义。
我们生活在一个网络犯罪相对普遍的时代。沃尔玛和达美乐等大型品牌一直是网络盗窃的受害者。想象一下,将数千个传感器集成到物联网网关中,并且所有数据都被黑客入侵?
这很可怕,但这种可能性意味着您不能掉以轻心。在您的选择过程中,请务必确认潜在的物联网网关具有适当的数据保护安全功能。
询问供应商是否有必要的加密标准和身份验证来保护您的数据免遭网络钓鱼。为了让您的生活更轻松,这里有一些您应该了解的顶级加密算法:DES、RSA、AES 和 Twofish 加密算法。
数据保护是一回事,但存储呢?您的物联网网关将从多个设备、传感器和机器收集大量数据。
它需要一个地方来存储这一切。无法将数据存储在云上,因为如果网关失去互联网连接怎么办?因此,最好的选择是使用网关的本地存储。
智能建筑每天生成约 260 GB 的数据,我们确信智能城市会产生更多数据。根据需求,选择具有适当存储空间的物联网网关,并可在需求增加时进行扩展。
物联网网关的部署位置也是需要考虑的一个重要因素,并且根据您的行业利基而有所不同。例如,如果您制造车辆,则将所有传感器安装在室内是有意义的,因为它们会散发大量热量,并且需要位于 HVAC 房间中。
另一方面,对于电信公司来说,将室外传感器放置在能够承受极端天气的高度是绝对必要的。
由于各行业企业对自动化决策和低延迟数据处理的需求增加,全球边缘计算市场正在快速增长。因此,请确保您的物联网网关具有可以帮助处理和存储传感器数据的边缘计算应用程序。
网关应处理 OTA 和诊断、增强可靠性、减少延迟并确保强大的数据安全性。鉴于边缘计算将继续存在,因此有必要跟上新技术的步伐。
如果设备之间的连接性很差,那么物联网就没有意义。因此,您必须确保网关支持连接到最新的连接协议,并且您可以访问智能手机和计算机上的数据。
值得庆幸的是,如今大多数网关都支持通过以太网、蓝牙、 LoRaWan 和 NB-IoT进行附近连接。如果您正在寻找除此之外的选项,请选择支持 LTE、GPRS 和 GSM 的网关。
此外,检查物联网网关是否支持Modbus、HTTPS、TCP/IP等协议。当然,拥有 RS485 或 USB 端口等硬件连接选项将是一个很好的附加功能。
您可以根据您现在使用的机器选择物联网网关。但是,如果您想将来升级或当前正在使用旧硬件怎么办?即使到那时,您对您的物联网网关能否与这些机器配合使用是否持乐观态度?
因此,您需要检查网关是否与传统和先进设备兼容,并且可扩展性不应影响您的机器和物联网网关的兼容性。这将为您在未来节省大量金钱并减少头痛。
购买机械是昂贵的设备,选择物联网网关也是如此。因此,您需要确保您的网关可以与您的设备集成。即使您想要扩展,网关也具有足够强大的架构,特别注重安全性,不会妨碍您的操作。
许多工厂经常使用寿命较长的旧设备。升级机器以直接连接到云端在经济上几乎不可行 。在这些情况下,所选择的网关应该支持现有设备,以便毫无问题地集成来自工厂的所有数据。购买新的网关或机器是不可行的。
您的物联网网关应该根据您不断变化的业务需求、行业利基和最终目标进行定制。无论是增加存储空间、安装额外的安全插件还是连接多个源,您的物联网网关都应该根据您的目标进行完全个性化。它应该是灵活的。