工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)主要特點與應(yīng)用領(lǐng)域

　　工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)(Telematics and Communication)是工業(yè)通信的基礎(chǔ)，是整個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中最重要的一環(huán)之一。工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)是工業(yè)通信系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛、最為關(guān)鍵與最重要的設(shè)備。它主要用于將工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備的采集信息和控制信息通過網(wǎng)線和電話線傳輸?shù)焦I(yè)控制系統(tǒng)中。其主要功能有：監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)故障、系統(tǒng)狀態(tài)及異常事件;采集信息和控制信息;通信;與網(wǎng)絡(luò)通信過程中通訊設(shè)備間通信數(shù)據(jù)交換;通信過程中對網(wǎng)絡(luò)進行管理;以及與管理系統(tǒng)通信進行數(shù)據(jù)交換。工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)廣泛應(yīng)用于各種場合下工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用場合如工廠監(jiān)控點、工業(yè)控制中心及其他工業(yè)系統(tǒng)。

　　1.工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)的功能

　　從工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)的功能可以看出，網(wǎng)關(guān)在控制系統(tǒng)中的作用是非常關(guān)鍵和不可替代的。而正是工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為自動化應(yīng)用提供了最重要、是最有效、最可靠的通信媒介。工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)在控制系統(tǒng)中的作用與價值體現(xiàn)在其對實時數(shù)據(jù)采集、通訊控制能力、網(wǎng)絡(luò)分析能力、可靠性與穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)存儲能力等方面，是現(xiàn)場工控信息系統(tǒng)最重要也是唯一的物理節(jié)點。因此，工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)一般需要具備實時性，穩(wěn)定性，可靠性及及時性。同時，工業(yè)通信節(jié)點還需要具備各種技術(shù)特性，例如通訊協(xié)議、應(yīng)用環(huán)境條件、可靠性及穩(wěn)定性等等。

　　2.工業(yè)通信業(yè)競爭態(tài)勢

　　在工業(yè)通信業(yè)的市場競爭態(tài)勢上，運營商占據(jù)了重要的戰(zhàn)略位置，其網(wǎng)絡(luò)運營能力對整個工業(yè)通信業(yè)競爭格局有著決定性的影響。根據(jù)通信世界調(diào)研機構(gòu) ICT行業(yè)研究公司 Bitstream在2015年發(fā)布的《中國通信業(yè)市場趨勢調(diào)查報告》顯示，全球各大運營商都在積極搶占工業(yè)智能物聯(lián)網(wǎng)市場，并正在不斷加大對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的投入，以爭奪全球市場。未來兩年內(nèi)，運營商將加快在人工智能(AI)及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)領(lǐng)域的投入，以提升業(yè)務(wù)運營和盈利模式;同時為物聯(lián)網(wǎng)提供基礎(chǔ)通信和服務(wù)，以應(yīng)對不斷增長的工業(yè)智能物聯(lián)網(wǎng)市場。目前國內(nèi)運營商在該領(lǐng)域處于起步階段。目前已有部分運營商已經(jīng)開始研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同行業(yè)及企業(yè)中實施的可行性研究工作。

　　3.我國的工業(yè)通信現(xiàn)狀

　　我國的工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)在20世紀80年代末開始研發(fā)生產(chǎn),20世紀90年代初開始進入大規(guī)模的生產(chǎn)，目前國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)十家知名企業(yè)建立了自己的工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)工廠。據(jù)統(tǒng)計，我國制造工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)平均單價約為20美元/套，全球平均單價約為70美元/套，遠高于美國等發(fā)達國家，并呈快速增長趨勢，目前國內(nèi)在海外銷售的產(chǎn)品價格約占全球市場的30%。這也正是中國的制造業(yè)發(fā)展迅速和強大的重要原因。目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)普遍重視工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，注重產(chǎn)品設(shè)計和技術(shù)研發(fā)生產(chǎn);部分企業(yè)已研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高質(zhì)量網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品;生產(chǎn)企業(yè)和用戶不斷進行技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備改造，提高產(chǎn)品生產(chǎn)性能與可靠性。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國以中小企業(yè)為主的中小企業(yè)已成為工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進步和設(shè)備改造的主要力量。

　　4.我國未來的工業(yè)通信發(fā)展趨勢

　　從整個工業(yè)來看，我國正處于工業(yè)通信技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革時期，隨著以信息通信技術(shù)為代表的信息技術(shù)同工業(yè)技術(shù)和裝備融合，我國正處于信息化與工業(yè)化相互融合的重要階段。在未來相當(dāng)長一段時間內(nèi)，我國將是世界上信息化程度最高和工業(yè)化進程最為迅速的國家。與此同時，由于我國工業(yè)通信基礎(chǔ)設(shè)施尚不完善，我國工業(yè)通信正在經(jīng)歷從基礎(chǔ)型(以信息和通信技術(shù)為代表)向創(chuàng)新型(以信息和通信技術(shù)為代表)的通信技術(shù)與裝備快速轉(zhuǎn)變過程。新一代先進通信技術(shù)正在深刻地改變著傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)形態(tài)及其管理模式和經(jīng)營模式。

中國將進入一個全新的信息化發(fā)展階段，也將進入一個信息與裝備融合應(yīng)用和相互支撐的新階段。在未來10年左右時間內(nèi)，隨著中國信息通信技術(shù)創(chuàng)新快速發(fā)展以及應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)市場將呈現(xiàn)出快速增長趨勢。我國有充足的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)投資空間和巨大的消費市場潛力：“十二五”期間通信裝備制造業(yè)將實現(xiàn)年均超過50%以上增速;而在未來10年左右的時間里，國內(nèi)信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)仍將保持15%以上的增長;隨著智能制造進程不斷推進及對信息化需求不斷增加，我國工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)市場規(guī)模還將以15%以上的速度繼續(xù)增長;工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)在我國國民經(jīng)濟中占比超過60%。

　　工業(yè)采集網(wǎng)關(guān)作為一個新興詞語，在未來的物聯(lián)網(wǎng)時代中將會扮演非常重要的角色，工業(yè)采集網(wǎng)關(guān)也將成為連接感知網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的紐帶。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是IoT生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，起到處理本地傳感器和遠程用戶之間的通信以及一系列其他功能的作用。網(wǎng)關(guān)的作用是充當(dāng)這些傳感器和設(shè)備與云之間的安全媒介。通過對收集到的數(shù)據(jù)的分析來處理物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)備、環(huán)境、行為等一系列檢查數(shù)據(jù)的總體監(jiān)視和管理。

網(wǎng)關(guān)可以通過不同協(xié)議與傳感器/設(shè)備進行通信，然后將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標準協(xié)議(如MQTT)，以發(fā)送到云端。網(wǎng)關(guān)減少了連接到互聯(lián)網(wǎng)的傳感器/設(shè)備的數(shù)量，因為傳感器/設(shè)備僅連接到網(wǎng)關(guān)。然而，這使得網(wǎng)關(guān)本身成為目標，也是第一道防線。這就是為什么安全需要成為任何網(wǎng)關(guān)的優(yōu)先考慮的原因。

由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及到的用戶提供更多、連接進行功能更廣，所以為其服務(wù)的網(wǎng)關(guān)服務(wù)就顯得更加重要了，在選擇一個合適的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品時要提前做好學(xué)生詳細的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，同時企業(yè)也要將自己發(fā)展需要的功能列舉出來，網(wǎng)關(guān)的安全生產(chǎn)性能和監(jiān)控工作能力也成為國家重點。