Rūpnieciskais IoT Gateway ir datu pārraides ierīce, kas pilnībā atbalsta mobilos, UNICOM un Telecom 4G/3G/2G sakaru tīklus. 4G viedais vārteja veic divvirzienu, caurspīdīgu un bezvadu pārraidi starp sērijveida ierīcēm un serveriem, kā arī starp sērijveida ierīcēm un sērijveida ierīcēm. IoT Gateway ir vienkāršas lietojumprogrammas, USB/Bluetooth iestatīšanas parametra un tālsatiksmes uzturēšanas funkcijas utt. To var pārsūtīt, izmantojot mākoņa kanālu un protokola izstrādes komplektu, izmantojot mākoņa kanāla pārsūtīšanu, protokola izstrādes komplektu, tīklu uz seriālo porta rīkiem utt.
Pamatfunkcija
Tā sauktie vārteja galvenokārt ir atbildīga par divu neviendabīgu tīklu savienojumu, kas ir īpaši izplatīts rūpnieciskajos IoT scenārijos, jo sensoru tīkls bieži izmanto pilnīgi atšķirīgus elektriskos signālus un protokolus no kopējā tīkla slāņa (tālsatiksmes pārraides tīkls).
Sensoru slāņa signāla saskarne
Galvenais uzdevums ir saskarties ar ierīču signāliem sensoru tīklā. Šajā modulī ir aparatūras saskarnes dažādu elektrisko signālu saskarnes un arī programmatūras atbilstošai datu vākšanai un komandu nosūtīšanai. Lai tiktu galā ar sensora slāņa sarežģītību, rūpniecības vārteju ražotāji parasti aprīko aparatūras saskarņu un protokolu kombināciju sensora slāņa signalizācijas saskarnēm atbilstoši to mērķa pielietojuma vietām.
Tīkla slāņa signāla saskarne
Galvenais uzdevums ir saskarties ar tīkla slāņa signāliem. Salīdzinot ar uztveres slāņa signāla interfeisu, tīkla slāņa signāla interfeiss parasti ir daudz vienkāršāks, jo parasti visā sistēmā ir nepieciešami tikai viens standarta tālsatiksmes pārraides tīkls un tā protokoli, tāpēc atbilstošā aparatūras interfeiss un datu raiduztvērēja programmatūra ir salīdzinoši viena. Tomēr tas nenozīmē, ka praksē var atbalstīt tikai rūpniecisko vārteju ražotājus produktu daudzpusībai bieži tiek izstrādāts, lai atbalstītu dažādas tālsatiksmes pārraides tīkla metodes. Detalizēta metode, tā var būt dažādas saskarnes vienlaikus ar aprīkojuma metodi, var būt arī produkta dizains spraudņa kartē var būt aprīkots ar metodi, lai lietotājs aprīkojuma laikā izvēlas atšķirīgu aprīkojumu rūpnīcā.
Datu apstrāde
Primārās apstrādes aprīkojuma puses datu apstrāde ir datu neatbilstības problēma. Tas ir, atšķirības diapazonā, biežumā un pilnīgumā, ko pieprasa pakalpojuma puse. Datu apstrādes mērķis ir sakārtot datus, kas nāk no ievades saskarnes, pārveidot tos par izvadei piemērotu datu metodi un iespiest izvades saskarnē. Ievades un izvades malas šeit var spēlēt ierīces puse vai pakalpojuma puse, tāpēc datu aktivitāte ir divvirzienu un mainās atkarībā no datu veida.
Uz vietas datu bāzē
Apstrādātie dati dažos scenārijos ir jāuzglabā arī vārtejas vietējā datu bāzē, lai tos izmantotu sarežģītai datu apstrādei vai citai vietējā darījuma loģikas apstrādei. Tā kā rūpniecības vārteja parasti tiek klasificēta kā iegulta skaitļošanas ierīce, tāpēc šādas datu bāzes parasti tiek atlasītas iegultās datu bāzē. Iegultā datu bāzes funkcija ir vienkāršāka, parasti ir atmiņas buferis, lai uzlabotu piekļuves ātrumu.
Vietējā darījuma loģika
Galvenokārt ir jātiek galā ar sistēmas daļas darījuma loģiku, kas saistīta ar ierīcēm, sensoriem un izpildmehānismiem, kas savienoti ar sensoru tīkla daļu, kas saistīta ar vārteju. Vietējā darījuma loģikas moduļa bagātība un sarežģītība ievērojami atšķiras no vārtiem līdz vārtiem. Ja rūpnieciskajam vārtejai nav šīs funkcijas moduļa daļas, to bieži sauc par datu pārraides vārteju vai protokola pārveidotāju vai sakaru procesoru. Detalizēts vietējās darījuma loģikas apraksts ir atrodams "Marginal grāmatvedībā".
Citas funkcijas
Papildus iepriekšminētajiem primārajiem moduļiem vārteja bieži tiek aprīkota ar tā funkciju lietotāja interfeisu, kas var būt taustiņsitienu, komandrindas formā (caur telnet vai seriālo portu) vai grafisko interfeisu (piemēram, iebūvēts tīmekļa serveris vai pat ar paneli). Ja vārtejai ir vietēja darījuma loģika, iespējams, arī ir jāielādē vietējais darījuma loģika uz tā skriptu failiem, rīka nepieciešamajiem aprīkojuma failiem.
Vēl viena kategorija un tā svarīgais modulis ir drošības modulis. Tāpat kā tīkla aprīkojumā kopumā, drošība ir būtisks dizaina apsvērums. Papildus aizstāvībai pret tīkla ielaušanos no ārpuses, ir svarīgi arī apsvērt ierīces autentifikāciju, kad tā piekļūst servera pusē, tas ir, tikai likumīgas ierīces var izveidot savienojumu ar servera pusi. Tas prasa, lai katram ierīces puses dalībniekam (rūpniecības vārtejai vai viedajai ierīcei) jābūt unikālai identifikācijas atzīmei un autorizācijas atzīmei, lai ievadītu rūpniecisko lietu internetu, pretējā gadījumā var būt ārējās nepareizās ierīces piekļuves krāpnieks un pēc tam traucēt normālu visas sistēmas darbību. Līdzīgi ierīce var piekļūt tikai likumīgajam serverim, vai arī tā būs nelikumīga servera identitātes uzdošanās, lai traucētu normālu ierīces darbību.
Rūpnieciskā vārteja kā tālsatiksmes ierīce, tā pašaizsardzība ir arī ļoti svarīga. Parasti tiek prasīts, lai tai būtu jāizmanto savas priekšrocības, savienojot ar serveri, un spēt automātiski lejupielādēt savu programmatūras atjaunināšanas paketi no servera un pabeigt atjauninājumu, un dažām iestatījumiem un aprīkojuma operācijām vajadzētu būt iespējai pabeigt, izmantojot tālsatiksmes pieteikšanos, un pēc tam samazināt personāla izvietošanas izmaksas uz vietas un uzlabot reakciju uz lietotāja vajadzībām.
Tehniskā pabeigšana
Rūpniecības vārteja parasti izmanto iegultu arhitektūru, lai pabeigtu. Sistēma ir aprīkota ar nepieciešamo interfeisa aparatūru atbilstoši elektriskās saskarnes veidam, ko atbalsta dizains. Procesors var pieņemt īpašu SOC, piemēram, ARM, MIPS un citas arhitektūras, vai arī tā var būt vispārēja datora arhitektūra ar zemas klases Intel X 86 CPU, un tajā pašā laikā tam jābūt aprīkotam arī ar nepieciešamo atmiņas un glabāšanas ierīču daudzumu, lai atbalstītu grāmatvedību un datu un aprīkojuma parametrus. Operētājsistēma ir izplatīta dažādām iegultām operētājsistēmām, no kurām Linux tagad ir vairāk izplatītāka. Kā sakaru apstrādes aprīkojums dabiskā vajadzība aprīkot nepieciešamos sakaru protokola analīzes moduļa veidus. Komunikācijas protokola analīze saskaņā ar protokolu un operētājsistēmas, iespējams, lietotāja stāvokļa procesu vai, iespējams, operētājsistēmas kodola stāvokļa procesu. Tad tas ir datu apstrādes modulis kā visa vārtejas centrs. Datu apstrādes moduli galvenokārt aizpilda programmatūra un galvenais procesors, bet neizslēdz GPU un citu līdzprocesoru izmantošanu, lai paātrinātu dažus scenārijus. Darījuma loģika un iegultās datu bāzes nav obligāti, kā arī nepieciešamās lietotāja saskarnes un citas lietojumprogrammas. Drošības mehānismi ir pareizi jāatspoguļo visos līmeņos.
Runājot par programmatūras programmēšanas valodu, c/c ++ parasti tiek dota priekšroka šāda veida iegultām ierīcēm ar zemu skaitļošanas jaudu, bet dažām reāllaika prasībām, taču tas neaptur izstrādātājus izmantot apvalku, java, python un citas augstas pakāpes valodas vārtā ar entuziasmu. Tā kā lietotāja aprīkojuma saskarnē un citās zemfrekvences operācijās šo augstas pakāpes valodas attīstības jaudas izmantošana ir lielāka un šīs zemfrekvences operācijas, pat ja nabadzīgo veiktspēja neveido problēmas ikdienas darbību. Lauka sensoru slānī, kas saistīts ar lietotāja biznesa procesa nestabilitāti, un tam ir jāievēro izmaiņas skatuves, vārtejai ir arī jāievēro aprīkojuma izmaiņas, un pat nepieciešamība pēc noteikta sekundāras attīstības joma šī augstas kvalitātes valoda, lai nodrošinātu straujas attīstības iespējas, var būt vajadzīgas!