Industrial IoT Gateway er en dataoverføringsenhet som fullt ut støtter Mobile, Unicom og Telecom 4G/3G/2G kommunikasjonsnettverk. 4G Intelligent Gateway oppnår toveis, gjennomsiktig og trådløs overføring mellom serielle enheter og servere, og mellom serielle enheter og serielle enheter. IoT Gateway har funksjonene i enkel applikasjon, USB/Bluetooth-oppsettparameter og vedlikehold av lang avstand, etc. Den kan videresendes gjennom Cloud Channel og Protocol Development Kit, gjennom Cloud Channel Videresending, protokollutviklingssett, nettverk til serielle portverktøy, etc. kan enkelt utvikle brukerovervåkningsprogramvare eller dokking av tredjeparts applikasjonskaneller.
Grunnleggende funksjon
Den såkalte gatewayen er hovedsakelig ansvarlig for tilkoblingen til to heterogene nettverk, noe som er spesielt vanlig i industrielle IoT-scenarier, fordi sensingnettverket ofte bruker helt forskjellige elektriske signaler og protokoller fra det vanlige nettverkslaget (langdistansoverføringsnettverk).
Sensing Layer Signal Interface
Den primære oppgaven er å grensesnitt signalene til enhetene i sensingnettverket. Denne modulen inneholder maskinvaregrensesnitt for å grensesnitt til forskjellige elektriske signaler og også programvare for tilsvarende datainnsamling og kommandosending. For å takle kompleksiteten i sensinglaget, utstyrer produsenter av industrielle gateways generelt en kombinasjon av maskinvaregrensesnitt og protokoller for signalgrensesnittene til sensinglaget i henhold til deres målapplikasjonsområder.
Nettverkslagssignalgrensesnitt
Den primære oppgaven er å grensesnitt mot signalene til nettverkslaget. Sammenlignet med Perception Layer Signal-grensesnittet, er nettverkslagssignalgrensesnittet generelt mye enklere, fordi det generelt bare er et standard langdistanseoverføringsnettverk og dets protokoller i hele systemet, så det tilsvarende maskinvaregrensesnittet og programvaren for data transceiver er relativt enkelt. Dette betyr imidlertid ikke at industrielle gateway-produsenter for produkts allsidighet ofte er designet for å støtte en rekke langdistanseoverføringsnettverksmetoder. Detaljert metode, kan være en rekke grensesnitt samtidig utstyrsmetode, kan også være produktdesign til et plug-in-kort kan utstyres med metoden, slik at brukeren velger et annet utstyr på fabrikken på utstyrstidspunktet.
Databehandling
Databehandlingen av utstyrssiden av den primære behandlingen er datamangelproblemet. Det vil si forskjeller i rekkevidden, frekvensen og fullstendigheten av dataene som er krevd av tjenestesiden. Hensikten med databehandling er å organisere dataene som kommer inn fra inngangsgrensesnittet, transformere det til en datametode som er egnet for utgang og skyve dem til utgangsgrensesnittet. Inngangs- og utgangssidene her kan spilles av enhetssiden eller servicesiden, så dataaktiviteten er toveis og varierer avhengig av type data.
Database på stedet
De behandlede dataene i noen scenarier må også lagres i den lokale databasen til Gateway, for å bli brukt til kompleks databehandling eller annen lokal transaksjonslogikkbehandling. Fordi den industrielle gatewayen generelt er kategorisert som en innebygd dataenhet, er slike databaser generelt valgt innebygd database. Innbygd databasefunksjon er mer enkel, har generelt minnebuffer for å forbedre tilgangshastigheten.
Lokal transaksjonslogikk
Det er hovedsakelig å håndtere transaksjonslogikken til den delen av systemet relatert til enheter, sensorer og aktuatorer koblet til den delen av sensornettverket tilknyttet gateway. Rikdommen og kompleksiteten til den lokale transaksjonslogikkmodulen varierer veldig fra gateway til gateway. Hvis en industriell gateway ikke har denne delen av funksjonsmodulen, kalles den ofte en dataoverføringsgateway, eller en protokollomformer eller kommunikasjonsprosessor. En detaljert beskrivelse av den lokale transaksjonslogikken finner du i "Marginal Accounting".
Andre funksjoner
I tillegg til de ovennevnte primære modulene, er en gateway ofte utstyrt med et brukergrensesnitt for funksjonene, som kan være i form av tastetrykk, kommandolinje (via telnet eller seriell port), eller grafisk grensesnitt (f.eks. Innebygd webserver eller til og med med et panel). Hvis porten har en lokal transaksjonslogikk, må du kanskje også laste den lokale transaksjonslogikken til skriptfilene, utstyrsfiler som kreves av verktøyet.
En annen kategori og dens viktige modul er sikkerhetsmodulen. Som med nettverksutstyr generelt, er sikkerhet en viktig designhensyn. I tillegg til å forsvare seg mot nettverksinntrengninger utenfra, er det også viktig å vurdere autentiseringen av enheten når den får tilgang til serversiden, det vil si at bare legitime enheter kan koble seg til serversiden. Dette krever at hvert medlem av enhetssiden (industriell gateway eller smart enhet) må ha et unikt identifikasjonsmerke og autorisasjonsmerke for å gå inn i det industrielle tingenes internett, ellers kan det være en pålegg av den eksterne miscreant -enhetens tilgang, og deretter forstyrre den normale driften av hele systemet. Tilsvarende kan enheten bare få tilgang til den legitime serveren, eller det vil være en ulovlig etterligning av serverens identitet for å forstyrre den normale driften av enheten.
Industrial gateway som en langdistanseapparat er selvbeskyttelsen også veldig viktig. Det er generelt påkrevd at den skal bruke sin egen fordel av tilkobling til serveren, og kunne automatisk laste ned sin egen programvareoppdateringspakke fra serveren og fullføre oppdateringen, og noen innstillinger og utstyrsoperasjoner skal kunne fullføres gjennom langdistansetilstanden, og deretter redusere kostnadene for stasjoneringspersonell for beskyttelse på stedet og forbedre responsen til brukerens behov.
Teknisk gjennomføring
Industrial gateway vedtar generelt innebygd arkitektur for å fullføre. Systemet er utstyrt med den nødvendige grensesnittmaskinvaren i henhold til typen elektrisk grensesnitt støttet av designet. Prosessoren kan ta i bruk spesielle SOC, for eksempel ARM, MIPS og andre arkitekturer, eller det kan være en generell PC-arkitektur av lav-end Intel X 86 CPU, og samtidig bør den også være utstyrt med den nødvendige mengden minne- og lagringsenheter, for å støtte regnskap og lagre data og utstyrsparametere. Operativsystem er vanlig for en rekke innebygde operativsystemer, hvorav Linux nå er mer utbredt. Som et kommunikasjonsbehandlingsutstyr er det naturlige behovet for å utstyre de nødvendige typer kommunikasjonsprotokollanalysemodul. Kommunikasjonsprotokollanalyse i henhold til protokollen og egenskapene til operativsystemet, kanskje brukerstatusprosessen, eller kanskje operativsystemets kjernetilstandsprosess. Da er det databehandlingsmodulen som sentrum for hele inngangsporten. Databehandlingsmodulen er hovedsakelig fullført av programvaren og hovedprosessoren, men utelukker ikke bruken av GPU og andre co-prosessorer for å få fart i noen scenarier. Transaksjonslogikk og innebygde databaser er valgfrie, sammen med de nødvendige brukergrensesnittene og andre applikasjoner. Sikkerhetsmekanismer skal være riktig representert på alle nivåer.
Når det gjelder programmeringsspråk for programvaredelen, er C/C ++ generelt foretrukket for denne typen innebygde enheter med lav datakraft, men noen sanntidskrav, men dette hindrer ikke utviklere fra å bruke Shell, Java, Python og andre språk med høy kvalitet i gatewayen med entusiasme. Fordi i brukerutstyrsgrensesnittet og andre lavfrekvente operasjoner, er bruken av denne høykvalitets språkutviklingskraften høyere, og disse lavfrekvente operasjonene, selv om ytelsen til de fattige ikke danner ytelsen til den daglige driften av problemet. I feltfølelsen på grunn av ustabiliteten til brukerens forretningsprosess og må følge endringene i scenen, må porten også følge endringene i utstyr og til og med behovet for et visst felt av sekundær utvikling, dette høykvalitetsspråket for å gi raske utviklingsmuligheter kan være mer nødvendig!