工业物联网关的主要功能有哪些?
点击次数:10 更新时间:2025-09-18
工业物联网关是指一种通过连接设备与云平台或其他信息系统,将数据从工业现场设备采集、传输并处理的智能硬件设备。它的作用是将传统工业设备与现代互联网技术相连接,形成一个数据采集、处理、分析和反馈的闭环,从而实现工业设备的智能化管理。核心功能是数据收集、协议转换、数据传输、设备管理和安全控制。它连接着工业现场的传感器、控制器、机器设备等,与云平台、上层应用系统进行数据交换与通信。

1.数据采集与转换
工业设备通常采用不同的通信协议进行数据传输,而物联网关可以将来自不同设备的数据统一采集,并通过协议转换模块将其转化为标准化的格式(如MQTT、CoAP等),方便后续的处理和分析。
2.数据传输
能够通过无线或有线的通信方式(如Wi-Fi、LoRa、4G/5G、Ethernet、Zigbee等)将采集到的数据实时传输至云平台、边缘计算设备或上层控制系统,确保数据传输的稳定性和高效性。
3.边缘计算与预处理
在一些应用场景中,不仅仅起到数据转发的作用,还具备边缘计算能力,能够在本地对数据进行预处理、分析和存储,减少数据传输的延迟和带宽消耗,同时可以对紧急情况进行即时响应。
4.设备管理与控制
还具备设备远程管理和控制功能,通过与现场设备的实时连接,能够对设备的状态进行监控、故障诊断和远程调控,提升设备的运行效率和可靠性。
5.安全性保障
承担着工业系统的数据交换工作,因此,安全性至关重要。通常具备数据加密、身份认证、防火墙、入侵检测等安全机制,确保工业数据的安全性与完整性。
工业物联网关的工作原理:
1.数据采集
通过与现场的传感器、PLC、SCADA系统、RTU等设备连接,实时获取来自设备的状态信息、传感器数据、工艺参数等。
2.数据协议转换
不同设备使用的通信协议各不相同,通过内置的协议转换模块,将不同协议的数据统一转化为标准化格式(如ModbusRTU转为ModbusTCP),实现不同设备之间的互通。
3.边缘处理
对于实时性要求高的应用场景,会在本地进行一定的边缘计算与数据处理。例如,对采集到的数据进行实时过滤、分析、计算、存储,减少数据上传到云平台的延迟和带宽消耗。
4.数据上传与传输
将处理后的数据通过无线或有线网络传输到云平台、数据中心或上层控制系统。在这个过程中,数据的传输可以采用多种方式,如4G/5G、Wi-Fi、LoRa、Ethernet等。
5.设备监控与管理
可与上层平台进行双向通信,不仅可以向上层平台传输数据,还能接受上层平台的控制命令,进行设备的远程操作与管理。