工业智能网关技术

智能制造的基础是工业信息的互联互通,工业智能网关在工业互联中占有重要的地位。给出一种工业智能网关的技术解决方案:以TI公司工业级Sitara处理器以及嵌入式Linux操作系统为核心,通过Sitara芯片上面的协处理器,完成各种工业协议解析;采用OPC UA统一架构,作为OT和IT之间的信息交互统一接口;通过裁剪修改MySQL源代码,使用MySQL作为智能网关的边缘嵌入式存储数据库;通过精简编译PHP源代码及运行环境,在嵌入式环境中开发基于PHP的Web管理软件。工程实践证明,该解决方案简单易行,具有广阔的应用前景。

无论是工业4.0计划[1-2),还是中国制造2025规划3),其核心都是要实现制造智能化。智能制造的-一个重要基础是现有智能设备之间的信息互联互通,于是催生了工业互联网络。由于不同的国家和地区、不同的工业设备制造商各自为政,使得当前工业通信协议错综复杂，增加了工业设备和系统之间互联互通的难度。工业智能网关,在工业控制现场边缘,完成智能制造中的现场级、车间级和企业级设备和系统的互联互通、信息采集存储与计算分析,在智能制造中具有非常重要的地位。

OPC UA41是一套安全、可靠且独立于制造商和平台,并用于工业通讯的数据交互标准规范，由OPC基金会大力推动。OPCUA是由制造商、终端用户、科研院校以及行业协会共同参与制定的规范,以实现不同系统中的安全信息交换。该规范使得不同操作系统和不同制造商的设备之间可以按照标准格式进行数据交互。

2018年,TI公司推出面向工业互联的Sitara系列ARM处理器5,通过该芯片上面携带的通信协议处理器PRU-ICSS,通过更换不同的工业通信协议软件版本，完成和各个厂家的工业通信设备互联互通，是工业智能网关的理想选择。同时,瑞典HMS公司目前也已经商用化的Anybus[6]工业互联SOC解决方案NP40,也是一种理想的选择,但是需要外围增加一-款主控CPU。

当前,市面上成熟的工业智能网关大多是国外的公司,其中以HMS Softing"公司为代表。国外公司技术成熟,但成本高。国内少数几家公司也有类似的产品,但是功能不是很完善。因此,本文提供的工业智能网关技术解决方案,具有重要的参考价值。

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