什么是网关？
网关是一种硬件设备，它有三个主要用途:连接、转换和安全。网关是两个独立网络之间互连的托管点。它允许或拒绝数据包从一个网络流到另一个基于预先配置的设置。
网关设备还将信息从一种协议转换到另一种协议。这一特殊特性使网关有别于防火墙等其他工具。最后，通过充当网络的单入口点，网关可以为网络基础设施提供额外的安全级别。
工业智能网关的历史
第一个工业智能网关设备是在20世纪70年代初推出的，同时推出的还有第一个远程计算机网络。这类网络的最突出的例子是阿帕网和ALOHANET。
随着20世纪80年代向TCP/IP协议的过渡，计算机网络从科学测试的状态发展到企业和大众的使用。TCP/IP协议简化和标准化了计算机之间的通信，随之，网络网关演变成了我们现在所知道的调制解调器和路由器。
网关:调制解调器和路由器的组合
如今，最流行的网关形式出现在每个有互联网接入的家庭。这些设备通常被称为调制解调器或路由器，尽管这些技术上不同的功能组合成一个设备。换句话说，网关是调制解调器和路由器的组合。
设备的调制解调器功能是连接家庭网络和ISP (internet service provider)的接口。调制解调器可以根据传输媒体的不同，接收模拟或数字信号，并将它们转换成计算机可以解释的数据。路由器功能管理入站和出站数据包，适当地重定向它们，或者如果它们被认为是可疑的，则对它们进行限制。
我们大多数人都见过个人电脑上的默认网关设置。在这里手动或自动配置网络的IP地址。它告诉计算机把所有信息指向哪里;没有它，就无法接入互联网，网络就会被隔离。
工业智能网关
工业智能网关是一种坚固耐用的硬件设备，能够承受工业环境的考验。就像其他网关设备一样，工业网关管理原本隔离的网络和子网之间的流量。通常，网关控制底层设备与外部世界之间的信息流，如图3所示。
工业智能网关还执行协议转换，实现不同接口之间的通信。协议转换允许非基于以太网的组件成为工业网络的一部分，并与外部世界相连。这是基于云的解决方案和物联网所需的基础设施之一。除了TCP/IP，现代工业智能网关可以使用的一些协议有UDP(用户数据报协议)、PROFINET、OPC-UA和Modbus。
网关设备对不同协议编码的信息进行封装，使其能够安全可靠地向外传输。类似地，它将传入的数据包定向到子网内的适当目的地。工业网关还可以处理同一局域网内设备之间的数据。
“未来网关”:物联网网关
网络网关也在新兴的物联网系统中找到了新的应用。随着大量信息被共享到云平台上，物联网网关为现场设备增加了一层安全保障。
除了标准网关功能外，物联网网关还可以收集和聚合数据，并将数据传输到云数据中心。除了简单地指导信息流量，物联网网关还可以通过编程来决定应该以何种格式向外发送哪些特定的控制系统信息。
物联网网关可以直接从现场设备收集信息，或从中央控制器(如可编程逻辑控制器(PLC))轮询信息。
PLC网关
对于plc到plc的通信，网关服务于协议转换和接口目的。市场上每个主要的PLC品牌都有一个通过以太网进行通信的专有协议。尽管许多新系统在设计时都考虑到标准的控制器供应商，但仍然经常会发现不同控制器共存并需要相互通信的系统，特别是在棕地安装中。在这些情况下，PLC网关是在两个完全不同的协议之间建立通信的基本设备。
工业智能网关设备有双协议和多协议两种。双协议只允许两个协议之间通信，而多协议网关可以配置更多的协议选项。西门子PROFINET、艾伦-布拉德利以太网/IP、OPC-UA和欧姆龙以太网/IP是许多协议中的一些可以使用PLC网关接口。此外，非以太网协议也可以使用网关进行互连。包括AS-I接口、Profibus和Modbus。
在改造现有的控制系统时，网关是必要的设备。由于它们能够连接多个协议和网络，它们可以帮助将旧系统与更新的、支持物联网的设备连接起来。
