工业4.0即是以智能制造为主导的第四次工业革命或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分
利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统一一信息物理系统相结合的手段，将制造也向智能化转型。
两大主题：
1?智能工厂：重点研究智能化生产系统及过程，以及网络分布式生产设施的实现。
2.智能生产：主要涉及整个企业的生产物流
管理、人机互动以及3D技术在工业生产过
程中的应用。
智能
工业
4.0
智能
发展优势
在生产能力上，工业4.0将确保仅一次性生产，且产量很低时的获利能力，确保工艺
流程的灵活性和资源利用率。另一方面，工业4.0将使人的工作生涯更长，工作与生活更加
平衡，高工资时产业仍有强大竞争力。
实现方式
主要是通过CPS （信息物理系统），总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程，由此实现高效生产管理。
工业3.0与工业4.0的比较
3.0 0
工业4.0能实现什么
1. 生产智能化
丄運S 斗以t 匸卄輔丫(4)竹咐IP
2 ?设备智能化 3. 能源管理智能化
4 ?供应链管理智能化智能制造
工业4.0是一个产业的技术转型，是产业的变革。工业4.0提出的智能制造是面向产品全生 命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术现代传感技术、网络技术、自动化技术 以及人工智能的基
础上，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈，实现产品设计过程、制造过程
和企业管理及服务的智能化，是信息技术与制造技术的深度融合与集成。
本质：是基于?“ CPS 实现“智能共厂” 核心：是动态配置的生产方式实现“柔性生产”
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笑键：是信息技术应用实现生产力飞速发展
智能制造的构成
智能制造是可持续发展的制造模式，他借助计算机建模仿真和信息通信技术的巨大潜力，优 化产品的设计和制造过程，大幅度减少物质资源和能源的消耗以及各种废弃物的产生，同时实现循 环再用，减少排放，保护环境。
基于工业4?0构思的智能工厂将由物理系统和虚拟的信息系统组成，称之为物理信息生产系 统
（CPPS ‘是为未来制造业勾画的蓝图‘其框架结构如图所示。
移动互麻凤 和物联网的 协伺交互
这种新的生产模式必将导致新的商业模式、管理模式、企业组织模式以及人才需求的巨大变 化°
首先是产品设计与生产的分离。工业
4.0提出以通信和服务为基础构建网络化智能共
全瑋化工T 高黨质於作富 ?能产品
虑拟化生户
产品开发和过彩担划
洞认和交互
企业内请僧
从图中可见，智能工厂的生产环境由智能产品、智能设备、宜人的工作环境、高素质的 逋信和服务
云VlW-fifi 务 劳动者和智能能源供应组成，
他们相互之间进行企业内的通信，
包括生产数据采集、
分析、制造决策等等。若干智能工厂通过中间件、 云计算和服务连接成庞大的制造网络，
助基于物流网的智能物流构建完整的制造体系。
智能工厂与物流的尖系
智能工厂和物流之间的所有活动需要实时通信、交互和确认，即共同遵守规则环境，共 同完成由底层下达的任务。
建立这样分散的、网络化的智能共产体系需要一定的基础，
具有以下5个要素条件：
1?智能生产和产品，以先进的信息物理融合的设备生产高附加值的软硬件结合的智能 产品 2. 真实的企业环境，当前企业转型升级的途径和规划 3. 宏观和微观经济环境，主要是产业政策和市场需求
4. 人的因素，体现为新一代的管理人员、市场营销人员、技术人员和工人
5. 技术因素，主要体现为网络和通信基础设施的安全性和可靠性，智能生产技术等。
制造业已经进入大数据时代，智能制造需要高性能的计算机和网络基础设施，传统的设
备控制和信息处理方式已经不能满足需要，基于计算机的云智造已经指日可待。
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工况 借
物联网智能网关适合哪些应用场景 工业物联网网关在整个网络监控系统中占有非常重要的地位，可以说占据了“半边天”，是因为只要搭建无线监控，就离不开它。它弥补了有线监控的弊端：布线受限、组网不灵活、成本太高等。那么有哪些场所比较适合使用物联网智能网关呢？ 1、危险地区及监管人员不容易接近的场所 如：易燃易爆等危险场所、疾病传染区、其他微生物危险区等。 这些地方比较危险，监管人员无法接近，采用远程无线监控可以有效地保障监管人员的监控需求和人身健康及安全。 2、有线网络无法到达或布线成本较高的场所 如：高速公路、环境监测、森林防火、路灯、石油开采、石油输油管线、电力高压线线路、防洪抢险等。 这些场所，有线网络无法到达或者布线成本过高，而无线监控的布点不受地理位置的限制，施工和后期维护成本相对有线监控方式要低很多。 3、监控地点零散分布的场所 如：智能变电站、水库河流监控、无人值守机房监控等。 这些地方的监控点比较分散，且较为偏僻，有线监控不好部署。而无线网桥可以很好的解决问题，能够实现对多点的集中监控，有效地节省人力成本，提高监管效率。 4、临时搭建及可移动的场所 如：临时建筑工地、临时活动场所、会展中心、公安侦查临时布防、部队野战训练等。 这些地方相对不固定，需要随搭随拆，有线网络的成本太高，且非常麻烦，而采用无线网桥来传输视频监控数据大大地减少施工周期，避免成本浪费。 5、后期维护成本较高的监控场所 如：电梯、码头、分布散落的乡镇等。 这些地方偏远，且有线布线非常不便，使用无线监控，有效节省了施工以及后期维护成本，后期改造和升级十分简单。
总而言之，在随时可移动、不方便布线、布线困难、监控点分散、有线维护成本较高、场所不固定的情况下、无线监控方案成为首选，自然需要用到智能网关。有人生产的物联网无线网关，深受广大用户的好评，帮助用户快速接入高速互联网，实现安全可靠的数据传输。
物联网智能网关、工业采集网关、数据采集网关的功能及应用方案 无线通讯网关，亦称数据采集网关，数据采集、协议转换网关，工业采集网关，可采用GPRS，433，2.4G，,wifi及以太网等多种通讯方式，快速实现近距离、中远程数据采集传输，适用于工业、农业、建筑、环保、医疗、运输等领域。目前，比较常用的工业智能网关主要包括XL91智能网关和XL90智能网关。 一、XL91智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，工业通信网关，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机WiFi现场调试的，属于无线传感器网络产品。 XL91智能网关，可同时接收多个 无线传感器数据，支持1路以太 网口（Ethernet）、1路RS485 串口、无线传输等上行方式，可 选GPRS，433MHZ，2.4GHZ，WI-FI 等无线传输方式。
特点： 1、XL91 适用于构建小容量的传感网络； 2、读取、处理、转发传感节点的数据：通讯管理、协议转换、数据处理、数据转发； 3、提供用户要求的协议； 4、1路2.4GHz或490MHz，组成星型或MESH型的网络； 5、可提供用户要求的协议； 构建小型智能传感网络； 协调、管理传感网络节点通讯； 智能传感网络和外部网络枢纽和桥梁：通讯网络转换、通信协议转换；拓扑图如下↓ XL91 物联网智能网关应用领域： 1、油田、油井、气田监测； 2、蒸汽管道、供暖管道监测；
3、水泵房的监测； 4、冷藏、仓储环境监测； 5、农业、养殖环境监测。 XL91 物联网智能网关应用方案一：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、2.4GHz无线方式读取传感节点的数据； 4、通过GPRS方式将数据上传至云服务器； 5、可在现场加装触摸屏，用于现场监视； 6、能源管理系统（EMS）：采集局部传感接点的数据上传。
基于工业物联网的智能网关设计 发表时间：2018-09-18T16:19:00.493Z 来源：《基层建设》2018年第25期作者：王畋富 [导读] 摘要：目前传感器、无线通信、嵌入式等各类信息技术的发展，全面建设物联网已是大势所趋。 天津明匠智能系统工程有限公司天津 300462 摘要：目前传感器、无线通信、嵌入式等各类信息技术的发展，全面建设物联网已是大势所趋。物联网正应用在社会生活的方方面面，如智能物流、智能交通、智能家居等等，而这些应用都依托于强大的物联网网关。同时物联网时代的到来也为我国的工业领域带来了新的机遇和挑战。它将快速引导传统的工业进入现代化。智能制造应用服务实施的关键是设备和网络。因此本文基于工业物联网，设计了一种面向现场仪表的智能网关，实现了现场仪表与网络层的互联互通。 关键词：工业物联网；智能网关；设计 作为工业4.0的组成部分之一，生产与办公信息系统之间的网络互联呈现出日新月异的持续性发展。通过基于云技术采集、分析生产数据，能够显著优化生产。但现有工厂在这一方面的网络互联存在着一个巨大的挑战，即：不同制造商生产的机器设备以及不同技术水平的生产设备通常采用了不同的数据语言。此时，解决办法通常是进行耗时耗力的、复杂的改造。对于这类情况，利用智能网关完成不同数据源间的通信协调和分析、再将通信内容转发给相应接收者是一个相对而言易于实现的解决方案。即使现有工厂，也可采用该解决方案实现能够满足未来需求的生产方案。 一、智能制造环境下的工业物联网 智能制造环境下的服务网和互联网是信息网的两大主题，与生产计划、物流相关的ERP、SCR、CRM和与产品设计、技术相关的PLM处在最上层与服务网紧密相连；与制造生产设备和生产线控制、调度相关的PCS、MES功能通过CPS信息物理系统实现，这一层和工业互联网紧密相连。从产品形成到产品生命周期服务的角度，还需要智慧原材料供应、智慧售后服务等信息互联互通，这需要充分利用服务网和互联网的功能，而物联网和服务网的融合需要CPS的参与，其是智能制造的核心技术。 二、智能网关工作原理 智能网关是一种采集仪表数据的通信设备，主要功能有：为仪表供电、与仪表通信进行曼彻斯特编码，ME）调制等。智能网关硬件部分由现场可编程门阵列（FPGA）核心板与采集底板组成。其中，采集底板部分包括以太网、信号隔离电路、曼彻斯特调制电路。FGPA 核心板实现曼彻斯特编码与解码，以及以太网的网络层媒体访问控制（MAC）子层协议的部分功能。采集底板有多个独立通道，每个通道都通过两线制连接一组仪表，实现供电和曼彻斯特编码通信功能。控制端通过以太网口与FPGA进行通信，并向下发送数据。FPGA收到数据后进行曼彻斯特编码，再由曼彻斯特调制电路进行调制后通过传输线发送至仪表；仪表进行数据处理后，再返回数据；返回数据通过智能网关中的采集底板解调后发送至FPGA，经处理后再通过以太网传输至控制端进行结果显示。 例如SIMATIC IOT2000是用于生产环境数据采集、处理和传输的可靠性开放性平台，是云或公司IT层和生产系统之间的理想网关，作为数据接口可实现双向通信，将在云平台分析后的数据传送给生产控制设备。这种连续的数据传输使生产优化过程形成控制闭环。 IOT2000支持多种通信协议和高级语言的开放性，可实现定制化的解决方案。用户可将SIMATIC IOT2000方便地集成到现有工厂中。因此，实现对老旧机器设备进行经济、安全的彻底改造。各机器设备的改造也可逐步进行。久经验证的SIMATIC品质，可确保在苛刻的工业环境中长期稳定运行。 三、工业物联网的智能网关设计 （一）FPGA核心板 FPGA是在可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）等可编程器件的基础上进一步发展而来的。它实际上是一种半定制的电路，能够弥补定制电路的缺点。由硬件描述语言Verilog完成的电路设计，可以快速地烧录至FPGA上进行测试，是集成电路设计的主流技术。逻辑单元存在于FPGA内部，是用于搭建逻辑电路、完成用户设计逻辑的最小单元。这些单元能实现逻辑门电路或者一些组合功能。FPGA内部的逻辑块可通过程序设计连接起来，类似芯片内的集成电路。因为逻辑块和连接方式可任意改变，所以FPGA具有较大的灵活性，可按需要实现相应的逻辑功能。智能网关中的FPGA核心板采用基于XilinxZYNQ系列系统级芯片（SoC）器件，内部集成AＲM公司双核Cortex-A9处理器的核心板，集成512MBDDＲ3SDＲAM，1GB内存资源；具有丰富的外设资源，通过外部扩展，可以实现高速USB、SD卡、总线、10/100/1000Mbit/s以太网、调试接口等功能。 （二）电源方案 1.FPGA及隔离电路供电方案 选用24V转5V电源模块，输入电压+24V，输出电压+5V，功率6W，带载能力1.2A。此部分电源可保证FPGA核心板以及信号隔离电路正常工作。 2.调制电路通道供电 每个调制电路通道是相互独立的，由总电源24V给每个通道供电。每个调制电路通道采用一个独立的24V转18V电源模块，将总电源24V转换成独立的18V，为通道供电。24V转18V电源模块输出功率为2W；最大带载能力为2W/18V≈111mA。 （三）曼彻斯特调制电路 曼彻斯特调制电路分为信号发送电路和信号接收电路两部分。发送电路将FPGA核心板发送的曼彻斯特编码调制后发送；接收电路负责接收仪表传送的曼彻斯特编码，并将其解调后传送至FPGA核心板进行解码处理。信号发送电路由过压过流保护电路、滤波电路、放大电路、稳压电路组成。过压过流保护电路可在电路中出现过压过流情况时，及时切断电源，对电路进行保护。滤波电路用于滤除传输数据中包含的其他频率成分的信号，以增加抗干扰能力。放大电路对数据波形进行运算放大处理。稳压电路为整个信号发送电路提供稳定的工作电压。信号接收电路由滤波电路、放大电路、耦合电路组成。滤波电路、放大电路功能与信号发送电路中滤波电路、放大电路的功能类似；耦合电路用于将数据波形进行整形，以便FPGA进行处理。 （四）网络通信 智能网关中包含三路以太网。以太网包括网络层MAC协议、物理层（PHY）物理接口收发器以及以及网络接口三部分。三路以太网中，两路的MAC协议部分由FPGA的专用输入输出接口搭建，另外一路由FPGA的普通输入/输出接口搭建。MAC协议主要负责控制与连接
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3e9768739.html, 基于Arduino和ZigBee的物联网智能网关设计与实现 作者：方中纯李海荣 来源：《山东工业技术》2018年第02期 摘要：给出了一种能够在ZigBee网络和传统网络进行透明协议高效转换的物联网智能网关的解决方法。该方法利用MQTT服务器作为数据进入传统网络的中转站，ZigBee网络的数据通过网关上的路由功能接收数据，然后通过串口把数据转发给NodeMCU，最后数据通过MQTT协议发送到数据中转站。经过智能蔬菜大棚的实际应用证明，本文设计的网关造价低廉，实用性好，效率高。关键词：物联网；网关；ZigBee；NodeMCU DOI：10.16640/https://www.doczj.com/doc/3e9768739.html,ki.37-1222/t.2018.02.087 0引言 物联网（Internet 0f things，简称IoT）是“信息化”时代的重要发展阶段，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。要实现物物相连，工程真正的意义上的物联网，就需要把各种网络互联在一起，那么网关功能的设备在物联网应用中就起着非常重要的作用。物联网涉及到多种网络的互联，因此设计一个能够互联所有网络的物联网网关是不现实的，更没有必要，这样不仅成本高而且研发周期长。因此，在实际的物联网应用系统中，针对涉及到的网络，研究特定功能的物联网网关不仅能够降低成本而且也会缩短研发周期。而在当前的物联网中，由于ZigBee广泛应用，那么数据在ZigBee网络和传统以太网之间的相互转发就显得非常重要。 本文主要研究ZigBee网络和以太网之间的数据转发，同时为了方便用户二次开发，也提供数据获取和控制数据传送WebAPI。基于此，本文的研究内容包括：基于MQTT的数据收发、ZigBee网络的实现、基于MongoDB的数据持久化服务的开发以及提供二次开发的WebAPI接口。 1相关技术和理论 （1）MQTr（Message QueuingTelemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和制动器的通信协议。（2）NodeMCU是一个开源的物联网平台，它自身就可以作 为物联网终端节点使用，可以应用于某些物联网中。像Arduino一样，它是简单的开源可编程固件。本文通过MQTT协议，实现网关与数据中转站相互传输数据。（3）CC2530是用于 2.4-GHz IEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。（4）ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。
物联网智能网关工业采集网关数据采集网关的功能及应用方案 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
物联网智能网关、工业采集网关、数据采集网关的功能及应用方案 无线通讯网关，亦称数据采集网关，数据采集、协议转换网关，工业采集网关，可采用GPRS，433，，,wifi及以太网等多种通讯方式，快速实现近距离、中远程数据采集传输，适用于工业、农业、建筑、环保、医疗、运输等领域。目前，比较常用的工业智能网关主要包括XL91智能网关和XL90智能网关。 一、XL91智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机现场调试的，属于无线传感器网络产品。 XL91智能网关，可同时接收多个无线传感器数据，支持1路以太网口（Ethernet）、1路RS485串口、无线传输等上行方式，可选GPRS，433MHZ，，WI-FI等无线传输方式。 特点： 1、XL91适用于构建小容量的传感网络； 2、读取、处理、转发传感节点的数据：通讯管理、协议转换、数据处理、数据转发； 3、提供用户要求的协议； 4、1路或490MHz，组成星型或MESH型的网络； 5、可提供用户要求的协议； 构建小型智能传感网络； 协调、管理传感网络节点通讯；
智能传感网络和外部网络枢纽和桥梁：通讯网络转换、通信协议转换；拓扑图如下↓ XL91物联网智能网关应用领域： 1、油田、油井、气田监测； 2、蒸汽管道、供暖管道监测； 3、水泵房的监测； 4、冷藏、仓储环境监测； 5、农业、养殖环境监测。 XL91物联网智能网关应用方案一：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、无线方式读取传感节点的数据； 4、通过GPRS方式将数据上传至云服务器； 5、可在现场加装触摸屏，用于现场监视； 6、能源管理系统（EMS）：采集局部传感接点的数据上传。 XL91物联网智能网关应用方案二：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、无线方式读取传感节点的数据； 4、通过Ethernet将数据上传至监控计算机； 5、DCS系统：采集压力、温度、气体等节点数据，通过Ethernet、RS485上传至DCS；
物联网网关系统设计方案． 物联网网关系统设计方案 物联网网关概述 1 等信息传感设备，按约定的协议，扫描器感应器、GPS 物联网是指通过射频识别（RFID）、红外、激光
实现任何时间、任何地点、任何物体进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是具有全面感知、可靠传输、智能处理特征的连接物理世界的网络。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、 卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。老人护理、个人健康、*物联网网关设备是将多种 Z-Wave 等，物联网的接入方式是多种多样的，如广域的 PSTN、短距离的实现接入手段整合起来，统一互联到接入网络的关键设备。它可满足局部区域短距离通信的接入需求，与公共网络的连接，同时完成转发、控制、信令交换和编解码等功能，而终端管理、安全认证等功能保证可以实现感了物联网业务的质量和安全。物联网网关在未来的物联网时代将会扮演着非常重要的角色， 知延伸网络与接入网络之间的协议转换，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联，将广泛应用于智能家居、智能社区、数字医院、智能交通等各行各业。传输系统、物联网组网采用分层的通信系统架构，包括感知延伸系统、业务运营管理系统和各种应用， 在不同的层次上支持不同的通信协议，如图1 所示。感知延伸系统包括感知和控制技术，由感知延伸层设备以及网关组成，支持包括Lonworks、UPnP、ZigBee 等通信协议在内的多种感知延伸网络。感知设备可以通过多种接入技术连接到核心网，实现数据的远程传输。业务运营管理系统面向物联网范围内的耗能设施，包括了应用系统和业务管理支撑系
JL-204 TI Cortex-A8架构导轨式工业级物联网关，支持4个串口，2个网口，GPRS/3G/4G ，SD 存储 √工业级Cortex-A8架构的AM335X 处理器√系统主频800MHz ，最大可达1G MHz √512MB DDR3SDRAM 16位√512MB NAND FLASH √2个10/100M 自适应工业以太网接口√4路RS232/485接口 √1路GPRS/3G/4G 接口（选装）√可选配大容量TF 存储卡√内置实时时钟（RTC ） √内置硬件加密√预装Linux3.6 √支持-40～80℃工业宽温应用 JL204采用TI Cortex-A8架构的AM335X 系列主控作为主处理器，运行速度最大可达1GHz，支持2个10/100M 自适应工业以太网、4个RS232/485串行通讯接口、1路GPRS/3G/4G 接口(选装)、大容量SD 存储、RTC、及硬件加密电路等，可为用户提供强 CPU ：工业级Cortex-A8架构，800MHz RAM ：512DDR3SDRAM Flash ： 512MB Flash 存储扩展：大容量SD 存储卡，最大64GB 网络接口 LAN ： 10/100Mbps 自适应，RJ45 隔离保护：15KV 空气放电及8KV 接触放电保护 串行接口 标准：RS485（DATA ＋、DATA －、GND ）RS232（TXD 、RXD 、GND ） 光电隔离：每通道独立光电隔离 串口保护：所有信号线均提供15KV ESD 流向控制：RS485自动数据流向控制 GPRS 射频波段：850/900/1800/1900MHz 大的运算能力和灵活多样的通讯模式。 该系列产品内置丰富的规约转换库非常适合于协议转换或现场通讯管理等应用；内置远程运维管理模块，可以对远程设备进行调试、跟踪、下载等功能。 标准：Class 8/10 3G 射频波段：1950/2000/2100MHz 标 准： CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA 4G 射频波段：1880/2300/2600MHz 标准：TDD-LTE/FDD-LTE LED 指示灯 系 统： 电源、运行 串口：TX/RX 网络：ACT/LINK （位于RJ45连接器）GPRS ： 工作状态指示 按钮 功 能： 支持“重置为出厂默认设置”RTC RTC ： 内嵌后备锂电池RTC
工业物联网 工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合。简单的说就是将机器、人连接。 工业物联网充分融合传感器、计算机网络、大数据分析处理等现代化技术，以低成本、低投资及高度适用性等优势，实现对工业生产流程的“泛在感知”，以更便捷、更高效的方式获取传统工业生产线上难以获取的重要过程参数，优化生产管理，提高生产效率。 ●工业物联网的体系架构： 典型的物联网系统架构共有3个层次。一是感知层，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，通过电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是应用层，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。●工业物联网关键技术： 无线网关 无线网关广义上理解为一个网络连接到另一个网络的接口，具体是指集成有简单路由功能的无线AP，即无线网关通过不同设置可完成无线网桥和无线路由器的功能，也可以直接连接外部网络（如WAN），同时实现AP功能。 一种无线网关功能分析： (1)无线网络管理 由网关来启动一个新的无线网络，允许其他无线节点设备加入形成的网络：进行无线网络信息的维护，管理无线节点的网络加入及离开；与无线节点进行数据通信。 (2)协议转换 网关的功能主要体现在Zigbee无线通信协议与以太网通信协议的转换。将无线节点的信息转化为以太网通信数据传送给上层服务器设备；将服务器下达给无线节点的控制信息通过网关传送给指定节点。 (3)支持Web访问 网关支持在没有上层服务器的情况下使用浏览器对节点进行在线访问和监控，平台兼容性强，便于实时数据分析和故障诊断。 物联网（The Internet of things） 是新一代信息技术的重要组成部分，可以看做是互联网的升级与扩展，根据国际电信联盟（ITU）的定义，物联网主要解决物品与物品（Thing to Thing，T2T），人与物品（Human to Thing，H2T），人与人（Human to Human，H2H）之间的互连。通过以互联网为基础延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。简言之物联网就是“物物相连的互联网”。物联网架构可分为三层：感知层、网络层和应用层，其中连接感知层和网络层的关键技术即物联网网关。在物联网时代中，物联网网关将会是至关重要的环节。
物联网智能网关 物联网智能网关是将RFID、传感器以及各种动力或电器设备进行联网，为用户提供环境、视频、安全防范、火灾报警及消防、采暖通风、照明以及空调、风机、水泵等控制的智能终端设备。特别适合应用在基站、变电站、铁路机房、银行金库等需要集中监控的场所。HT500物联网网关功能： 恒钛HT500物联网智能网关，又称辅助控制主机，环境数据处理单元、智能采集器。是针对通信行业基站和电力行业变电站等内部的动力、环境、安防等监测和控制而设计生产的一款产品。 实现对电源、UPS等各种动力设备以及消防主机的监控管理：通过串行数据和网络IP包之间的数据转换，从而完成远程管理，扩展串口，将传统的串行设备联网，串行设备互相通信等功能。 可接入8路开关量（2U设备HT502扩展至24路），实现电子围栏、水浸、红外、烟感、防盗等报警监控功能。 可接入6路模拟量，实现对温度、湿度、风速、液位、SF6等模拟量的接入。 支持8路继电器（2U设备HT502扩展至24路）输出，实现对灯光、风机、水泵等设备的控制功能。 可通过空调遥控器（接到RS485接口），实现对空调的开机、关机、制冷、制热、调节温度以及通风等功能。 可实现一路门禁的管理，并在此基础上实现巡检、巡视人员的考勤管理。 可通过网络对服务器进行远程参数配置。 串口具有15KV ESD浪涌保护，网口具有2500V隔离保护。 所有输入输出端口均配有光耦隔离，具有500W雷击保护。 远程管理，远程固件升级。 处理器 NXP32位工业级芯片 通讯接口4个以太网口，4个RS485/422 速率：1200-38400bps 串口 保护器件：防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率 RJ45，10/100M自适应 网口 保护：内嵌2500V电气隔离 开关量输入8路开关量（2U设备HT502扩展至24路，均为无源触点）
工业物联网网关如何实现远程控制PLC PLC在工业上的应用越来越多，而随着工业设备越来越依赖PLC，利用编程软件对PLC 远程编程与调试，程序的上传和下载，实现PLC的远程控制的需求变得越来越多。接下来也给大家介绍一下PLC控制系统。 PLC控制系统：可编程逻辑控制器(PLC)，采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 工业物联网网关利用VPN远程安全通讯方式，实现PLC远程控制，不仅保证PLC数据与普通互联网进行隔离传送，PLC远程智能控制网关，PLC通讯模块还保证了PLC 数据在不经过云服务器的情况下直接传送至监控室，既减轻了云服务器的负荷，也进一步确保了PLC数据的安全性。系统以PLC为设备控制核心，以PLC远程监控网关为数据远程采集终端。 工业物联网网关通过3G、4G、5G、wifi及以太网等多种通信方式再将PLC的程序及运行参数采集至PC、LED屏等监控终端。依靠监控终端的编程软件远程实现对pcl 进行以下操作： 1.PLC的远程编程与调试； 2.PLC在线监控；
3.PLC在线仿真； 4.PLC程序的上传与下载； 5.PLC数据远程采集； 6.PLC设备远程控制； 7.PLC远程在线监视及编程； 8.plc设备远程操控； 9.设备集约化管理； 10.参数超阀预警； 11.故障预警智能分析决策。 支持利用PLC远程控制网关，PLC通讯模块对PLC远程控制实现对设备进行远端实时维护，不仅提高企业对设备故障的综合防范能力和远程诊断能力。 通过思普云工业互联网平台还可以实现以下功能： 1.短信报警功能，设备出现故障时，可以发出报警短信，也可设置拨打电话或者短信通知，真正可靠保障设备安全，实现无人值守，只需在模块中做非常简单的设置，PLC中无需编写任何程序，也无需重新下载PLC程序。 2.通过手机或者电脑访问web网页，直接监控PLC变量状态，实现通过互联网控制PLC。 3.组态软件和PLC之间的远程无线监控，可以通过组态软件远程监控到多台PLC或者支持modbus通讯的仪表等设备，通过GPRS、4G、5G网络，可以实现远距离集中监
For personal use only in study and research; not for commercial use 物联网网关系统设计 1 物联网网关概述 物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、GPS、激光扫描器等信息传感设备， 按约定的协议，实现任何时间、任何地点、任何物体进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是具有全面感知、可靠传输、智能处理特征的连接物理世界的网络。 物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、*卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多 个领域。 物联网的接入方式是多种多样的，如广域的PSTN、短距离的Z-Wave 等，物联网网关 设备是将多种接入手段整合起来，统一互联到接入网络的关键设备。它可满足局部区域短距离通信的接入需求，实现与公共网络的连接，同时完成转发、控制、信令交换和编解码等功能，而终端管理、安全认证等功能保证了物联网业务的质量和安全。物联网网关在未来的物联网时代将会扮演着非常重要的角色，可以实现感知延伸网络与接入网络之间的协议转换，既可以 实现广域互联，也可以实现局域互联，将广泛应用于智能家居、智能社区、数字医院、智能交通等各行各业。 物联网组网采用分层的通信系统架构，包括感知延伸系统、传输系统、业务运营管理系统和各种应用，在不同的层次上支持不同的通信协议，。感知延伸系统包括感知和控制技术， 由感知延伸层设备以及网关组成，支持包括Lonworks、UPnP、ZigBee 等通信协议在内的 多种感知延伸网络。感知设备可以通过多种接入技术连接到核心网，实现数据的远程传输。业务运营管理系统面向物联网范围内的耗能设施，包括了应用系统和业务管理支撑系统。应用系统为最终用户提供计量统计、远程测控、智能联动以及其他的扩展类型业务。业务管理支撑系统实现用户管理、安全、认证、授权、计费等功能。 2 物联网网关功能 物联网网关在未来的物联网时代将会扮演非常重要的角色，它将成为连接感知网络与传统通信网络的纽带。物联网网关可以实现感知网络和基础网络以及不同类型的感知网络之间的协议转换，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联。物联网网关具备如下几个功能。 （1）广泛的接入能力 目前用于近程通信的技术标准很多，仅常见的WSN技术就包括Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE 等。各类技术主要针对某一应用展开，缺乏兼容性和体系规划，如Lonworks 主要应用于楼宇自动化，RUBEE 适用于恶意环境。如何实现协议的兼容性、接口