Ein Gateway ist ein Computersystem oder -gerät, das als Übersetzer fungiert. Zwischen zwei Systemen, die unterschiedliche Kommunikationsprotokolle, Datenformate oder Sprachen oder sogar völlig unterschiedliche Architekturen verwenden, fungiert das Gateway als Übersetzer. Im Gegensatz zu Bridges, die einfach Informationen übermitteln, verpacken IoT Gateways die von ihnen empfangenen Informationen neu, um den Anforderungen des Zielsystems gerecht zu werden. Das Gateway kann auch Filter- und Sicherheitsfunktionen bieten.
Ein Industriegateway ist ein wichtiges Gerät im industriellen Internet der Dinge, das zur Datenaustausch und -übertragung zwischen verschiedenen Geräten dient. Es verfügt in der Regel über mehrere Ports, unterstützt mehrere Protokolle und kann Netzwerkprotokolle übersetzen und verbinden, sodass verschiedene Gerätetypen miteinander kommunizieren können. Gleichzeitig übernimmt das Industriegateway auch Aufgaben im Bereich der Sicherheitsverwaltung, Geräteüberwachung und Fehlerbehebung.
Es unterstützt mehrere Protokolle und Schnittstellen, sodass verschiedene Gerätetypen leicht in dasselbe Netzwerk integriert werden können.
Bietet leistungsstarke Sicherheitsfunktionen, die das Risiko von Geräteangriffen verringern.
Es weist eine hohe Zuverlässigkeit und Stabilität auf und eignet sich für komplexe und hochbelastete industrielle Umgebungen.
Unterstützt Fernverwaltung und -überwachung, wodurch die Wartungskosten effektiv gesenkt werden.
Der Preis ist hoch und erfordert gewisse Investitionskosten.
Die Konfiguration und Verwaltung sind komplex und erfordern eine professionelle Bedienung.
Es bestehen gewisse Sicherheitsrisiken, und es sollte darauf geachtet werden, das Netzwerksicherheitsmanagement zu stärken.
Industriegateways werden häufig in den folgenden Bereichen eingesetzt:
IOT-Gerätezugang: Verbinden verschiedene IOT-Geräte mit einem einheitlichen Netzwerk, um eine zentralisierte Verwaltung und Steuerung der Daten zu realisieren.
Intelligente Fertigung: Im intelligenten Fertigungssystem fungiert das Industriegateway als Brücke, die verschiedene Geräte und Daten verbindet. Es kann den Produktionsprozess optimieren und die Effizienz steigern.
Energiemanagement: Durch die Verbindung von Sensoren oder Überwachungsgeräten wird der Energieverbrauch in Echtzeit erfasst und gesammelt, um Energieeinsparungen und Optimierungen zu erreichen.
Industrielle Automatisierung: Im Bereich der industriellen Automatisierung kann das Industriegateway dazu beitragen, die Verbindung und Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten zu realisieren. Es erleichtert die automatische Steuerung und Verwaltung.
Das IoT-Gateway ist, ähnlich dem menschlichen Gehirn, das Drehkreuz des Internets der Dinge. Das Gateway wird die erzeugten Daten berechnen, verarbeiten und übertragen.
In der Architektur des Internets der Dinge wird eine Brücke zwischen der Wahrnehmungsschicht und der Netzwerkschicht gebaut. Das ist das „IoT-Gateway“. Es kann sowohl eine WAN-Interkonnektion als auch eine LAN-Interkonnektion realisieren. Darüber hinaus muss das IoT-Gateway auch über Gerätemanagementfunktionen verfügen, sodass Betreiber die unteren Sensing-Knoten über IoT-Gateway-Geräte verwalten können. Sie können die relevanten Informationen jedes Knotens erfassen und eine Fernsteuerung realisieren.
Die Protokollkonvertierung von verschiedenen Wahrnehmungsnetzwerken in das Zugangsnetzwerk, die einheitliche Verpackung der Daten im Standardformat der unteren Schicht und die Gewährleistung, dass das Protokoll verschiedener Wahrnehmungsnetzwerke zu einheitlichen Daten und Signalisierungen werden kann; sowie die Analyse des von der oberen Schicht gesendeten Datenpakets in Signalisierungs- und Steuerbefehle, die von einem Sensing-Schichtprotokoll erkannt werden können.
Zunächst sollte das Gateway verwaltet werden, wie z. B. Registrierungsmanagement, Berechtigungsmanagement, Zustandsüberwachung usw. Das Gateway realisiert die Verwaltung der Knoten im Subnetz, wie z. B. das Erfassen der Identifikation, des Zustands, der Attribute, der Energie usw. der Knoten sowie die Fernimplementierung von Aufwachen, Steuerung, Diagnose, Upgrades und Wartung. Da die technischen Standards der Subnetze unterschiedlich sind und die Komplexität der Protokolle variiert, haben Gateways unterschiedliche Managementfähigkeiten.
Manchmal erzeugen Sensoren/Geräte eine große Menge an Daten, die das System stark belasten können. Und die Kosten für Übertragung und Speicherung werden entsprechend steigen. In der Regel sind in diesem Fall nur ein kleiner Teil der Daten wertvoll, der Rest wird herausgefiltert. Zum Beispiel muss die Kamera keine Videodaten des Flurs senden. Das Gateway kann die von den Sensoren/Geräten erzeugten Daten vorverarbeiten und filtern, um die Anforderungen an Übertragung, Verarbeitung und Speicherung zu reduzieren.
Derzeit gibt es viele technische Standards für Kurzstreckenkommunikation, und weltweit wurden Standardisierungsarbeiten für IoT-Gateways durchgeführt. Wie 3GPP, Sensoren, Lora-Arbeitsgruppe, um die Interkonnektion und Interoperabilität verschiedener Kommunikationstechnologie-Standards zu erreichen.
In der Entwicklungsphase des Internets der Dinge mit schwerwiegender Fragmentierung kann kein Standard direkt eine große Vereinheitlichung wie Qin Shihuang erreichen. Aber das IoT-Gateway kann in gewisser Weise „die Nation durch Kurven retten“.
Das IoT-Gateway und das Industriegateway sind zwei unterschiedliche Geräte, und sie weisen einige Unterschiede in Funktionen und Anwendungsbereichen auf.
Das IoT-Gateway ist das Kerngerät, das Geräte des Internets der Dinge mit dem Internet verbindet. Es kann Daten, die von IoT-Geräten erzeugt werden, sammeln, verarbeiten und übertragen. Das IoT-Gateway verwendet in der Regel drahtlose Kommunikationstechnologien (wie Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee usw.), um mit Geräten des Internets der Dinge zu kommunizieren. Und überträgt die Daten an die Cloud-Plattform oder andere Systeme zur weiteren Verarbeitung und Analyse. Die Hauptfunktion des IoT-Gateways besteht darin, die Interkonnektion und Datenübertragung zwischen Geräten zu realisieren.
Das Industriegateway ist ein Gerät, das in industriellen Steuerungssystemen verwendet wird und in industriellen Szenarien eine Verbindungs- und Interaktionsrolle spielt. Industriegateways unterstützen in der Regel mehrere Kommunikationsprotokolle (z. B. Modbus, Profibus, Ethernet usw.). Sie können die Verbindung verschiedener Arten von Geräten, Sensoren und Steuerungen mit industriellen Steuerungssystemen herstellen. Das Industriegateway kann auch zur Datenerfassung, Protokollkonvertierung, Sicherheitskontrolle und anderen Funktionen verwendet werden, um den stabilen und sicheren Betrieb des industriellen Steuerungssystems zu gewährleisten.
Daher ist das IoT-Gateway hauptsächlich auf die Bereiche Smart Home, Smart City, Logistik usw. ausgerichtet. Das Industriegateway wird hauptsächlich in industriellen Automatisierungs- und Steuerungssystemen eingesetzt. Sie haben unterschiedliche Designziele, Kommunikationsmodi und Funktionsmerkmale und werden in unterschiedlichen Anwendungsszenarien verwendet.
