工业通信网关是实现工业物联网互联互通的关键设备。随着工业物联网的快速发展，越来越多的设备和系统需要进行互联互通，而工业通信网关正是实现这一目标的关键组件。本文将介绍工业通信网关的定义、功能、应用场景以及类型。
一、工业通信网关的定义
工业通信网关是一种连接不同通信协议和网络的设备，用于实现工业物联网中各种设备和系统之间的互联互通。它可以将不同协议的数据进行转换和传输，使得不同设备之间可以无缝通信。
二、工业通信网关的功能
网关可以包含协议转换器、阻抗匹配器件、速率转换器、故障隔离器或信号转换器等功能，以提供系统互操作性。本报告中涵盖的工业网关用于将联网设备（无论是否基于IP）引入基于IP的网络，并可能进入工业互联网。
随着工业互联网的出现，工业网关的功能范围正在扩大。过去主要归结为简单的协议转换，但基于远程可编程微处理器的网关平台的出现，具有标准操作系统，能够托管IIoT平台代理和常驻应用程序，极大地扩展了网关的功能。
由于重点关注作为工业互联网边缘基础设施设备的潜在用途，该报告特别关注支持基于IP的网络的网关。这不包括在从站和主站级别仅支持非基于IP的网络的网关，包括许多将非基于IP的（通常是串行自动化网络）相互连接的网关。工业网络网关
ARC进一步排除了连接到基于基于以太网的网络协议的PLC背板的网络接口卡。例如，设计用于基于EtherNet/IP的PLC背板的网络接口卡被排除在外。
网络路由器和交换机通常包含在网关频谱的一部分中，但此类产品被明确排除在本报告中，并包含在单独的ARC网络基础设施可交付成果中。媒体转换器、设备服务器和专用协议转换器同样被排除在外。
工业通信网关具有以下主要功能：
- 协议转换：工业通信网关可以将不同通信协议的数据进行转换，实现不同设备之间的互联互通。例如，将Modbus协议的数据转换为OPCUA协议的数据，使得不同设备可以使用统一的协议进行通信。
- 数据采集：工业通信网关可以连接各种传感器和设备，实时采集数据并进行处理。它可以将采集到的数据发送给上层系统进行分析和监控。
- 安全保护：工业通信网关可以对数据进行加密和认证，确保数据传输的安全性。它可以防止未经授权的访问和数据泄漏，保护工业物联网系统的安全。
- 远程管理：工业通信网关可以通过远程管理平台对设备进行监控和管理。管理员可以通过远程管理平台对设备进行配置和维护，提高系统的可靠性和可管理性。
三、工业通信网关的应用场景
工业通信网关广泛应用于各个工业领域，包括制造业、能源、交通等。以下是几个常见的应用场景：
- 智能制造：工业通信网关可以连接生产设备和管理系统，实现生产数据的采集和监控。通过工业通信网关，生产线上的各个设备可以实现互联互通，提高生产效率和质量。
- 智能能源：工业通信网关可以连接能源监测设备和能源管理系统，实现能源数据的采集和分析。通过工业通信网关，能源管理人员可以实时监控能源消耗情况，优化能源利用效率。
- 智慧交通：工业通信网关可以连接交通设备和交通管理系统，实现交通数据的采集和处理。通过工业通信网关，交通管理人员可以实时监控交通流量和路况，调整交通信号，提高交通运输效率。
四、工业通信网关类型
本报告从所服务的从站和主站网络的角度介绍了网关市场。由于强调工业互联网应用，所有主站网络都必须基于IP，不包括串行和其他非IP主站。按网络类型划分的类别包括：- 以太网主站的无线从站（任何类型的无线网络，包括Wi-Fi、WirelessHART或蓝牙等个人局域网）
- 其他从站到以太网主站（通常为串行自动化网络）
- 无线从站到无线主站（同样可以是任何类型的无线，但通常是蓝牙或等同于Wi-Fi）
- 蜂窝网络（蜂窝网络的任何类型的从站）
结论
工业通信网关是实现工业物联网互联互通的关键设备。它具有协议转换、数据采集、安全保护和远程管理等功能，广泛应用于智能制造、智能能源和智慧交通等领域。通过合理选择和配置工业通信网关设备，可以实现设备和系统之间的无缝通信，提高工业物联网系统的可靠性和可管理性。
