工业无线数据采集网关是一种专为工业环境设计的智能硬件设备，其主要功能是实现设备与云端系统之间的数据传输与通信。它通过各种接口(如网口、串口等)与工业设备进行连接，将设备的运行数据采集到本地，经过处理和转换后，再传输到上位机或云平台等信息系统。
具体来说，工业无线数据采集网关具备以下特点和功能：
- 接口丰富：具有RS485、RS232、CAN、ADC等常见的工业端口，方便现场设备接入。
- 协议转换：支持Modbus、CAN、OPC等现场总线协议，并能够实现数据格式转换和统一，支持MQTT、Json、212协议，与云端平台快速对接。
- 数据采集与整合：能够实时采集各种工业设备产生的数据，包括温度、压力、流量、液位等模拟量数据，以及开关量、状态量等数字量数据，并对这些数据进行整合，形成统一的数据格式。
- 边缘计算功能：支持智能采集、数据过滤、报警计算、跳变触发、公式计算等功能，通过对设备的模型建立和数据标准化后，极大降低云服务中心的压力，提高系统的稳健性和高并发性。
- 远程维护与调试：提供远程维护和调试服务，确保设备在出现问题时可以及时得到解决。
- 网络安全防护：具备强大的网络安全防护功能，确保数据在传输过程中不被篡改或泄露。
此外，工业无线数据采集网关还能够通过无线通信技术(如5G/4G、NB-IoT、WiFi等)实现长距离的数据传输，适用于安装分散、距离远的监测点场景。这种设备在工业物联网系统中发挥着至关重要的作用，是连接工业设备与信息系统的桥梁。
一、 工业无线数据采集网关在不同工业环境中的应用案例有哪些?
工业无线数据采集网关在不同工业环境中的应用案例涵盖了多个领域，具体如下：
利用5G网络将生产设备无缝连接，并进一步打通设计、采购、仓储、物流等环节，使生产更加扁平化、定制化、智能化。这种应用案例展示了如何通过5G工业网关实现智能制造网络的构建。
无线传感网络的农业大棚环境监测系统主要监测土壤温湿度、空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤酸碱度等重要参数，实现数据的无线采集传输。该系统使用了多种传感器来收集环境数据，确保农作物生长的最佳条件。
工业物联网智能网关能够适应各种工业现场环境，包括苛刻的煤矿井下作业。其硬件采用工业级嵌入式装置，具备防雷击浪涌等功能，软件则采用裁剪定制版本的RTLinux实时操作系统，对黑客、病毒和网络攻击具有良好的免疫能力。
随着无线通讯技术的进步和网络技术的发展，数据远程采集以及远程监控技术在大型机械设备上得以充分的应用。工业智能网关以其结构简单、操作方便、后续维护简便的特点，在大型机械设备的数据采集中发挥了重要作用。
水厂部署智能网关，支持多种协议接入，并通过4G将数据传输至云端。云平台端提供标准接口和SDK，支持更多厂家智能网关接入。基于物联网平台功能和专业数据模型管理，实现了对污水处理厂不同工艺段的实时大数据采集、监控和分析，提高了数据反馈时效性。
4G IoT RTU 多功能可编程的无线工业物联网数据监测采集控制终端，广泛应用于智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。
二、 如何评估工业无线数据采集网关的网络安全防护能力?
评估工业无线数据采集网关的网络安全防护能力需要从多个方面进行综合考量，包括技术标准、安全等级划分、主动防御机制以及实际应用场景中的具体表现。以下是详细的评估方法：
工业无线数据采集网关应遵循国家和国际的相关技术标准，如《信息技术 传感器网络 第602部分：信息安全：低速率无线传感器网络网络层和应用支持子层安全规范》。这些标准为无线传感器网络的安全传输提供了规范指导，确保了设备在设计和实施过程中具备基本的安全性。
根据无线传感器网络的安全等级划分，可以确定网关所处的安全级别。例如，第一级安全的无线传感器网络需要保护的资产价值较低，面临的威胁也较小，其目标是确保网络中传输的数据不被无意识地截取或破坏，并在网关处进行自主访问控制。通过了解网关的安全等级，可以判断其是否满足特定场景下的安全需求。
现代工业无线数据采集网关通常采用主动防御机制来应对动态变化的安全威胁。例如，面向无线传感器网络的多因素安全增强认证协议能够有效防止离线字典攻击、缺少匿名性等问题。此外，基于英特尔® 技术的专用边缘网络可以帮助保护设备、数据和知识产权的安全。这些主动防御措施能够显著提升网关的整体安全性。
在实际应用中，工业无线数据采集网关的表现也是评估其网络安全防护能力的重要依据。例如，sg500 工业无线网关在远程监控、数据采集和网络扩展等方面表现出高效且可靠的安全功能。通过实际使用案例分析，可以更直观地了解网关在不同环境下的表现和稳定性。
工业无线数据采集网关需要部署边界完整性检查产品和工业入侵防御系统，以防止非法设备接入和恶意流量进入网络。这些措施能够实时监控关键业务系统的关键路径信息，实现安全事件的可发现、可追踪、可审计和阻断，从而提高整体网络安全防护能力。
最后，定期进行安全测评和风险评估也是保障工业无线数据采集网关网络安全的重要手段。通过第三方安全测评机构的专业评估，可以发现潜在的安全漏洞并及时进行修复和优化，确保网关在不断变化的网络安全环境中保持高度的安全防护能力。
三、 工业无线数据采集网关与云平台对接的技术细节是什么?
工业无线数据采集网关与云平台对接的技术细节主要涉及以下几个方面：
- 选择合适的工业智能网关：根据现场PLC品牌信号及数量选择合适的工业智能网关，确保协议对接并采集PLC数据，同时也要支持与云平台进行数据通信的协议格式。
- 连接PLC与工业智能网关：利用适当的通信协议(如Modbus、OPC-UA等)，将PLC与工业智能网关连接起来。这些协议能够确保数据在设备和网关之间可靠传输。
- 数据采集与上报：通过配置传感器，工业5G网关可以对设备开关、模拟量及其他上报数据进行采集，并通过MQTT协议将数据上报给云平台。例如，LM Gateway414-IoT数据采集网关内嵌了多种数据采集驱动，包括Modbus、BACnet、OPC UA等，并且可以通过MQTT协议将数据推送到云端。
- 实时监控与控制：用户可以在工控机上实现数据监测和设备控制，也可以通过手机、平板等联网终端进行远程操控。 还可以下发指令到MQTT网关，通过网关把数据传给PLC，从而达到双向通信的功能。
- 边缘计算与断线续传：御控云网关具备边缘计算功能，可以处理部分数据并减少对云平台的依赖。此外，它还支持断线续传功能，确保数据在断网情况下仍能继续传输。
- 网络接口与传输标准：工业数据通过边缘网关的网络侧接口接入行业内网的云平台或经由公用电信网接入工业公有云。以太网接口应符合IEEE802.3系列标准，xPON接口应符合YD/T1475和YD/T1949.1标准，蜂窝网接口应符合3GPP发布的4G和5G无线标准。
- 安全与加密：御控云网关具有加密传输功能，确保数据在传输过程中的安全性。
四、 工业无线数据采集网关的边缘计算功能如何实现设备模型建立和数据标准化?
工业无线数据采集网关的边缘计算功能可以通过以下步骤实现设备模型建立和数据标准化：
1. 设备模型建立：
- 面向对象的设备建模方法：通过数据驱动将多种非标准化的数据结构转换为标准化数据结构，根据实际设备的相关属性建立对应的设备模型。这种方法可以确保设备模型的准确性和一致性。
- 自定义模型：从零开始自定义构建设备模型，先创建模型基本信息，再自由创建各模块、属性、命令和事件。这种方法提供了高度的灵活性，可以根据具体需求进行定制。
2. 数据标准化：
- 数据标准化的概念和实施流程：数据标准化是指研究、制定和推广应用统一的数据分类分级、记录格式及转换、编码等技术标准的过程。通过这套体系的推广，应用统一的数据定义、数据分类、记录格式和转换、编码等实现数据的一致性和准确性。
- 常用的数据标准化方法：归一化是数据预处理中的一种常用技术，旨在将数据按比例缩放，使之落入一个小的范围内，便于不同单位或量级的指标能够进行比较和加权。此外，数据标准化还可以有效地减少数据噪声，提高数据质量，提高模型的准确性。
工业无线数据采集网关的边缘计算功能通过结合面向对象的设备建模方法和数据标准化技术，可以有效地实现设备模型的建立和数据的标准化处理。
五、 针对长距离数据传输，工业无线数据采集网关使用的技术(如5G/4G、NB-IoT、WiFi)有何优缺点?
针对长距离数据传输，工业无线数据采集网关使用的技术(如5G/4G、NB-IoT、WiFi)各有其优缺点：
1. NB-IoT：
优点：
覆盖广：NB-IoT的覆盖范围比传统的GSM网络要好20个dB，适用于需要广泛覆盖的应用场景。
海量连接：在200KHz频率下，一个基站可以提供10万个连接，适合大规模物联网设备的连接需求。
低功耗：NB-IoT采用窄带宽频段，在低功耗下实现长距离传输，非常适合电池供电的设备。
缺点：
带宽较低：由于是窄带宽技术，数据传输速度相对较慢，不适合高带宽需求的应用。
2. 4G：
优点：
高速传输：4G网络提供较高的数据传输速率，适合需要快速传输大量数据的应用场景。
广泛覆盖：利用公用运营商网络，4G终端可以在广泛的区域内提供稳定的连接。
缺点：
功耗较高：相比NB-IoT，4G在低功耗方面表现较差，不适合电池供电的设备长期运行。
3. WiFi：
优点：
传输距离远：WiFi模块可以实现超长的传输距离，适用于多种应用场景。
易用性高：与传统Wi-Fi具有高度兼容性，易于部署和使用。
缺点：
安全性问题：WiFi信号容易受到干扰，安全性相对较低，不适合对安全性要求较高的应用场景。
选择哪种技术取决于具体的应用需求。如果需要广覆盖和低功耗，则NB-IoT是一个不错的选择;如果需要高速传输，则4G更适合
