乐发500

工业联网终端设备种类繁多，并没有一个标准的分类方式。对比了诸多产品方案后，我觉得可以根据终端的功能、工作模式、系统对二次开发的开放程度、计算能力、支持硬件接口、传输速率来分为三大类：工业数传终端DTU、工业数采网关RTU、工业边缘计算网关。

一、工业数传终端DTU

最具代表性的就是DTU设备，设备会带上一个轻量级的实时操作系统，根据厂商不同会在UCOS，RTOS等多种实时操作系统中选择并进行裁剪适配，并植入TCP/IP协议栈；主要功能是将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输；

设备不需要计算能力太强的MCU支撑，一般选择主频在50~60MHz的芯片；由于不需要太高通信速率，通常选择GPRS/CDMA网络；通常只有RS-232/485/422串口；提供配置软件，利用串口连接进行配置一些设备相关信息。

由于工业DTU只是一个透传设备，因此工作必须依赖上位机/上位平台。平台定期下发查询命令，工业DTU负责拆包转发到下行总线上，下位设备应答后再装上TCP/IP报文头转发上位机/平台。离开上位机/平台DTU就失去了工作机能。

适用场景：

高速公路上的温度，湿度；

风速和空间清晰度的数据传输；

油田的输油管温度实时在线检测，油田数据采集；

煤矿实时在线检测；

热力系统实时监控和维护； 

工业遥感，遥测，遥控信息回报；

气象数据采集与传输；

水文监测；

煤气调压站实时数据采集自动控制，自来水，污水管道，闸门与水厂实时监控维护。

二、工业数采网关RTU

具备独立采集能力（需通过本地配置或是云平台、组态软件远程配置采集规则，之后数采网关就能按照配置的规则进行采集和定期上报，无需依赖上位机每次发送查询请求）；协议对接功能，能把总线上的各种标准工业协议/自定义协议转换成标准MODBUS RTU协议，向上位平台或是组态软件上报；VPN虚拟组网能力，能将不同地区的设备接入同一虚拟专网，这点对于装备程序的远程升级有很大帮助。通常数采网关操作系统基于Linux系统裁剪而成。

数采网关可以配套各类组态软件/云平台使用（定义好软件和终端之间的通信协议就行，常会选择MODBUS RTU协议），由组态软件/云平台配置采集所需数据点位、变量类型、采样周期、上报周期、报警规则等参数，配置完成后数采网关自行按照配置采集数据并运算、上报平台。

数采网关也可以简单当做透传设备来使用，依然由平台下发指令，数采网关做拆包/装包操作。

适用场景：

供水设备、泵房管理；

工业锅炉远程监控；

机械装备远程监控运维；

智慧农业；

三、工业边缘计算网关

1）高频数据采集、本地缓存 - 边缘计算网关根据预先设定的采集规则、频率进行数采工作，并滚存数据到网关本地存储，保留周期内全样本数据。通常频率会比较高，根据业务场景不同从毫秒级到秒级不等；

2）低频数据上报 - 边缘计算网关按照预设的上报周期抽样上传批次数据，供业务平台展现；

3）规则过滤 - 对每一批高频采集到的数据按预设规则做预处理和规则判断，判断可以是单个变量的上下限阈值越界判断，也可以是多变量之间的复杂运算（如：对振动频率做傅里叶变换，做电机健康度检测；基于机器学习、深度学习做回归分析、深度神经网络计算，检测模型的匹配度）；

4）报警、故障数据回传 - 如若触发报警规则，则立即通过消息队列上传报警事件，并把异常数据发生前一段周期内的高频数据打包回传，供平台大数据处理架构进行相关算法分析；

5）平台赋能 - 大数据平台通过异常数据优化自己的判断模型，并定期将新模型下发边缘计算网关，优化网关上模型判断的准确度。

使用场景：

风力发电机预测性维护；

汽车制造核心装备预测性维护；

机床设备预测性维护；

核心电力装备安全监护。