物联网智能化网关、工业采集网关、数据采集网关的功能和应用方案总结

物联网智能网关、工业采集网关、数据采集网关的功能及应用方案

无线通讯网关，亦称数据采集网关，数据采集、协议转换网关，工业采集网关，可采用GPRS，433，2.4G，,wifi及以太网等多种通讯方式，快速实现近距离、中远程数据采集传输，适用于工业、农业、建筑、环保、医疗、运输等领域。目前，比较常用的工业智能网关主要包括XL91智能网关和XL90智能网关。

一、XL91智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，工业通信网关，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机WiFi现场调试的，属于无线传感器网络产品。

XL91智能网关，可同时接收多个

无线传感器数据，支持1路以太Array网口（Ethernet）、1路RS485

串口、无线传输等上行方式，可

选GPRS，433MHZ，2.4GHZ，

WI-FI等无线传输方式。

特点：

1、XL91 适用于构建小容量的传感网络；

2、读取、处理、转发传感节点的数据：通讯管理、协议转换、数据处理、数据转发；

3、提供用户要求的协议；

4、1路2.4GHz或490MHz，组成星型或MESH型的网络；

5、可提供用户要求的协议；

构建小型智能传感网络；

协调、管理传感网络节点通讯；

智能传感网络和外部网络枢纽和桥梁：通讯网络转换、通信协议转换；拓扑图如下↓

XL91 物联网智能网关应用领域：

1、油田、油井、气田监测；

2、蒸汽管道、供暖管道监测；

3、水泵房的监测；

4、冷藏、仓储环境监测；

5、农业、养殖环境监测。

XL91 物联网智能网关应用方案一：拓扑图如下↓

1、构建小型智能传感网络；

2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。

3、通过433MHz、2.4GHz无线方式读取传感节点的数据；

4、通过GPRS方式将数据上传至云服务器；

5、可在现场加装触摸屏，用于现场监视；

6、能源管理系统（EMS）：采集局部传感接点的数据上传。

XL91 物联网智能网关应用方案二：拓扑图如下↓

1、构建小型智能传感网络；

2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。

3、通过433MHz、2.4GHz无线方式读取传感节点的数据；

4、通过Ethernet将数据上传至监控计算机；

5、DCS系统：采集压力、温度、气体等节点数据，通过Ethernet、RS485上传至DCS；

XL91智能网关的应用范围广，无需布线，减少运维成本，安装便捷，即插即用，适用于油田、油井、气田，蒸汽管道、供暖管道，水泵房，冷藏、仓储，农业大棚、养殖等环境数据实时监测与预警。

二、XL90智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，工业通信网关，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机WiFi现场调试，属于无线传感器网络产品。

XL90智能网关，可同时接收多个无线传感

器数据，支持2路以太网口

（Ethernet）、RS485和1路

RS232串口、无线传输等上行方

式，可选GPRS，433MHZ，

2.4GHZ，WI-FI等无线传输方式。

XL90智能网关的应用范围广，无需布线，减少运维成本，安装便捷，即插即用，适用于机房、机站动力、环境监控系统，低压配电监控系统，电能数据监控系统，工厂机器设备、生产线运行状态监控系统，生产信息采集系统等无线监测与预警。

特点：

1、智能传感网络核心，构建大容量的传感网络；

2、高度集成化；

3、多种通讯方式可选；

4、支持多种通信协议，和平台应用软件通信。

5、支持物联网协议MQTT、SOAP协议；

6、可为用户定制开发指定的通信协议；

构建智能传感网络；

协调、管理传感网络节点通讯；

智能传感网络节点和服务器之间的枢纽和桥梁：通讯网络转换、通信协议转换；拓扑图如下↓

应用领域：

1、机房、机站动力、环境监控系统；

2、低压配电监控系统；

3、电能数据监控系统；

4、工厂机器设备、生产线运行状态监控系统；

5、生产信息采集系统。

XL90物联网智能网关应用方案一：拓扑图如下

通过433MHz、2.4GHz无线方式读取传感节点的数据；

节点装置可选智能传感器、智能测控装置，或第三方的智能装置；

通过以太网，将传感节点的数据上传至监控中心服务器；

支持不同的通信协议上传数据给多台服务器。

XL90物联网智能网关应用方案二：拓扑图如下

读取传感节点通过GPRS上传至Internet上的数据；

作为云平台应用软件的前端通讯设备：通讯接口和通信协议转换。

解密工业物联网的安全现状与背后原因

解密工业物联网的安全现状与背后原因内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 如今，移动技术的应用和增长创造了一个快节奏的社会，人们对即时信息和即时反馈已经习以为常，工业物联网涉及物联网技术在制造工艺和供应链中的应用。除了来自设备和传感器的数据外，工业物联网战略还应该结合机器学习和大数据技术，利用现有传感器、机器对机器（M2M）通信、自动化技术的组合，可以为企业提供更多见解。被广泛视为“智慧工厂”核心支柱的工业4．0无疑是实现适应性、自动化与敏捷性的新型联网硬件基础。LNS方面发现，大多数工业企业都有计划实施数字化转型，而这意味着网络安全问题正变得比以往任何时间都更加重要。遗憾的是，大多数计划迈入工业物联网

领域的企业都未能考虑到安全性这项因素，这主要是由于运营技术与信息技术之间存在严重隔阂，而这道鸿沟甚至有可能严重影响到工业数字化转型浪潮的未来命运。报告指出，40％的工业企业已经启动工业物联网计划，另有24％则计划在明年之内开始着手。众多下一代工业物联网平台都将以即服务（＊aaS）方式运行，这将带来更突出的灵活性、易用性并生成大量可量化数据。但这一切在网络安全层面又会带来新的软肋——特别是考虑到工业企业通常将安全保护视为一种附加因素，而非工业物联网PaaS体系中的固有部分。 LNS方面就工业物联网安全所面临的巨大风险给出了三项原因，首先是企业并不了解相关威胁的严重程度，再者是IT与OT在各自的孤岛内运作，还有就是严重缺乏网络安全最佳实践的实施经验。 1、威胁态势研究结果显示，企业对威胁态势并不清楚：47％的受访企业没有处理过任何安全违规事件。其中19％的企业曾因便携式存储介质上的恶意软件而遭遇安全事故，相比之下直接攻击活动则非常罕见。这使得众多企业面对网络安全工作抱有一种“迷之自信”。但这种自信显然站不住脚，例如美国国土安全部就曾警告称，目前每一家主要自动化方案供应商的产品中都包含有已知软件漏洞。这意味着直接攻击必将发生，只是或早或晚的问题。 2、IT与OT间的彼此孤立导致网络安全挑战的另一大问题在于IT与OT间的彼此孤立。OT包括工厂当中非企业模式的一切元素，例如控制系统、监控系统、工厂硬件以及机器等等。报告指出，“即使企业开始以认真态度对待工业网络安全，如果不能在IT与OT之间建立起真正的合作关系，问题仍然不可能得到充分解决。”IT技能与OT专业知识应当加以结合，从而为下一代工业技术创造行之有效的安全规划。

物联网智能网关适合哪些应用场景

物联网智能网关适合哪些应用场景工业物联网网关在整个网络监控系统中占有非常重要的地位，可以说占据了“半边天”，是因为只要搭建无线监控，就离不开它。它弥补了有线监控的弊端：布线受限、组网不灵活、成本太高等。那么有哪些场所比较适合使用物联网智能网关呢？ 1、危险地区及监管人员不容易接近的场所如：易燃易爆等危险场所、疾病传染区、其他微生物危险区等。这些地方比较危险，监管人员无法接近，采用远程无线监控可以有效地保障监管人员的监控需求和人身健康及安全。 2、有线网络无法到达或布线成本较高的场所如：高速公路、环境监测、森林防火、路灯、石油开采、石油输油管线、电力高压线线路、防洪抢险等。这些场所，有线网络无法到达或者布线成本过高，而无线监控的布点不受地理位置的限制，施工和后期维护成本相对有线监控方式要低很多。 3、监控地点零散分布的场所如：智能变电站、水库河流监控、无人值守机房监控等。这些地方的监控点比较分散，且较为偏僻，有线监控不好部署。而无线网桥可以很好的解决问题，能够实现对多点的集中监控，有效地节省人力成本，提高监管效率。 4、临时搭建及可移动的场所如：临时建筑工地、临时活动场所、会展中心、公安侦查临时布防、部队野战训练等。这些地方相对不固定，需要随搭随拆，有线网络的成本太高，且非常麻烦，而采用无线网桥来传输视频监控数据大大地减少施工周期，避免成本浪费。 5、后期维护成本较高的监控场所如：电梯、码头、分布散落的乡镇等。这些地方偏远，且有线布线非常不便，使用无线监控，有效节省了施工以及后期维护成本，后期改造和升级十分简单。

总而言之，在随时可移动、不方便布线、布线困难、监控点分散、有线维护成本较高、场所不固定的情况下、无线监控方案成为首选，自然需要用到智能网关。有人生产的物联网无线网关，深受广大用户的好评，帮助用户快速接入高速互联网，实现安全可靠的数据传输。

国内外物联网产业发展现状趋势全面综述 2

国内外物联网产业发展现状趋势关键词: 物联网RFID 【提要】2009年8月和12月，温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话，重点强调要大力发展传感网技术，努力突破物联网核心技术，建立“感知中国”中心。2010年《政府工作报告》中，温总理再次指出：将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 2009年8月和12月，温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话，重点强调要大力发展传感网技术，努力突破物联网核心技术，建立"感知中国"中心。2010年《政府工作报告》中，温总理再次指出：将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。物联网概述 1.物联网的定义与概念提出所谓"物联网"，是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通俗地解释，物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的，2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出"物联网概念"，激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。 2.物联网的本质和关键技术物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信（MachinetoMachine，M2M）的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节，每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术，实现对外部世界的感知和

物联网智能网关工业采集网关数据采集网关的功能及应用方案

物联网智能网关、工业采集网关、数据采集网关的功能及应用方案无线通讯网关，亦称数据采集网关，数据采集、协议转换网关，工业采集网关，可采用GPRS，433，2.4G，,wifi及以太网等多种通讯方式，快速实现近距离、中远程数据采集传输，适用于工业、农业、建筑、环保、医疗、运输等领域。目前，比较常用的工业智能网关主要包括XL91智能网关和XL90智能网关。一、XL91智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，工业通信网关，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机WiFi现场调试的，属于无线传感器网络产品。 XL91智能网关，可同时接收多个无线传感器数据，支持1路以太网口（Ethernet）、1路RS485 串口、无线传输等上行方式，可选GPRS，433MHZ，2.4GHZ，WI-FI 等无线传输方式。

特点： 1、XL91 适用于构建小容量的传感网络； 2、读取、处理、转发传感节点的数据：通讯管理、协议转换、数据处理、数据转发； 3、提供用户要求的协议； 4、1路2.4GHz或490MHz，组成星型或MESH型的网络； 5、可提供用户要求的协议；构建小型智能传感网络；协调、管理传感网络节点通讯；智能传感网络和外部网络枢纽和桥梁：通讯网络转换、通信协议转换；拓扑图如下↓ XL91 物联网智能网关应用领域： 1、油田、油井、气田监测； 2、蒸汽管道、供暖管道监测；

3、水泵房的监测； 4、冷藏、仓储环境监测； 5、农业、养殖环境监测。 XL91 物联网智能网关应用方案一：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、2.4GHz无线方式读取传感节点的数据； 4、通过GPRS方式将数据上传至云服务器； 5、可在现场加装触摸屏，用于现场监视； 6、能源管理系统（EMS）：采集局部传感接点的数据上传。

大数据与工业物联网分析应用的四个重点

大数据与工业物联网分析应用的四个重点来源：物联中国从质量系统到制造执行系统(MES)，从单个控制器到基本嵌入控制设备 (PLC)到复杂嵌入式设备，很多的制造性企业早已获得了大量的数据以及数据采集的相关经验。随着成熟度日益上升，加之使用案例的延展，制造性企业在享受过去的成果的同时，也在慢慢掌握并且启用新的数据源，包括逐步开始着眼从资产/设备中增加数据。李杰教授在8月3日的全球首席信息官论坛的发言中谈到，没有背景的数据是没有价值的、不可用的，同样也是无法分析的。这也是工业物联网的融合全面多元数据的核心意义所在。这让我不禁想起宋代诗人杨万里的那首传世佳作：《晓出净慈寺送林子方》的传世佳作。毕竟西湖六月中，风光不与四时同。

接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。莲花虽较为常见，但尤以西湖的莲花名声远扬。西湖六月风光有其特色，杨万里在诗句中并没有流露出对酷暑的不耐烦，而充分肯定了朋友林子方的高洁品格。如果没有那碧波万顷的西湖与荷叶的背景信息，现代的我们似乎很难体味诗人此刻的心态与心事。从今天的大数据分析角度来看，这与环境数据有异曲同工之妙。让我借此来简略分析一下架构工业物联网的数据流构架与大数据。我们不要太早地去设定框架当企业在考虑采用工业物联网(IIoT)链接与工业大数据分析的时候，最好的方法是找到一个适合企业的案例或应用作为入口。这已经是一种较为普遍的惯性思维模式。但这似乎并不是我们想像中的那么简单，因为我们很容易发现，要找到非常通用的、适合众多企业的单一使用案例并不存在。相反地，这些应用场景却分布在制造业企业部门的各个传统驱动要素里面，包括能源、可靠性、质量、生产、设计等等。换句话来讲，就是工业物联网与大数据的结合没有固定的模式，没有固定的架构，可是，我们今天却给出了太多的框架。过紧或过松的工程与制造公差所引发的故障导致客户无法享用产品或者是成品的货到即损质量问题等，都属于成功的工业物联网的应用案例。在结合多方实地调研以及与企业的项目合作之后，我们发现，远程监控在这两年依然居于工业物联网与大数据结合案例的首位。能源效率的管理紧随其后，而资产可靠性与设备智能所带来的质量提升则位居第三。业务转型措施被多数企业看作长期使用案例，更有可能成为明年及以后的目标。正是这些早期的成功案例，使得新的应用创新以及应用的方向转变成为可能。例如，从出售资产变为出售能力等共享经济的模式。美国NSF智能维护系统中心主任李杰教授在《工业大数据》一书中指出，实现制造业的价值化，实现用户需求、产品设计、制造和营销的配合，根据生产状况实现系统自我调整，降低生产过程中的浪费以及制造工业环保与安全是大数据工业制造的五大核心支撑。重视显性因素和不显性因素的必要融合

物联网发展现状调研报告(完整版)

报告编号：YT-FS-8706-76 物联网发展现状调研报告 (完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

物联网发展现状调研报告(完整版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。以下提供一篇调研报告给大家参考！自XX年国际电信联盟(itu)发布《itu互联网报告XX：物联网》正式提出物联网概念后，现代信息通信技术的快速发展和相互融合，促使物联网技术日趋成熟，以“物物智能互联”为核心的时代快速到来。世界主要发达国家相继提出了物联网战略，投入巨资进行研究开发，我国也高度重视物联网产业，在“xx” 规划和其他政策意见中做了重点部署，物联网产业迎来了良好发展机遇。一、物联网概念和关键技术物联网是在互联网基础上，利用射频识别(rfid) 技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定协议完成物品与

物品、人与物品、人与人之间的互连，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。需要利用物联网才能解决的是传统意义上的互联网没有考虑的、对于任何物品连接的问题。（一）物联网涉及的主要关键技术一是射频识别技术。射频识别是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别对象并获取相关数据，是物联网关键的技术之一。rfid标签，具有读取距离远、穿透能力强、无磨损、抗污染、效率高、信息量大等特点。当带有rfid标签的物品通过特定rfid 读写器时，标签被读写器激活并通过无线电波将标签中的信息传送到读写器以及信息处理系统，完成信息的自动采集。二是下一代网络技术。下一代网络以软交换为核心的，采用开放、标准的体系结构，能够提供丰富业务，具有分组传送、控制功能从业务中分离、业务提供与网络分离、端到端qos和透明的传输能力、融合固定与移动业务等特征。这些特征对实现物联网人与

基于工业物联网的智能网关设计

基于工业物联网的智能网关设计发表时间：2018-09-18T16:19:00.493Z 来源：《基层建设》2018年第25期作者：王畋富 [导读] 摘要：目前传感器、无线通信、嵌入式等各类信息技术的发展，全面建设物联网已是大势所趋。天津明匠智能系统工程有限公司天津 300462 摘要：目前传感器、无线通信、嵌入式等各类信息技术的发展，全面建设物联网已是大势所趋。物联网正应用在社会生活的方方面面，如智能物流、智能交通、智能家居等等，而这些应用都依托于强大的物联网网关。同时物联网时代的到来也为我国的工业领域带来了新的机遇和挑战。它将快速引导传统的工业进入现代化。智能制造应用服务实施的关键是设备和网络。因此本文基于工业物联网，设计了一种面向现场仪表的智能网关，实现了现场仪表与网络层的互联互通。关键词：工业物联网；智能网关；设计作为工业4.0的组成部分之一，生产与办公信息系统之间的网络互联呈现出日新月异的持续性发展。通过基于云技术采集、分析生产数据，能够显著优化生产。但现有工厂在这一方面的网络互联存在着一个巨大的挑战，即：不同制造商生产的机器设备以及不同技术水平的生产设备通常采用了不同的数据语言。此时，解决办法通常是进行耗时耗力的、复杂的改造。对于这类情况，利用智能网关完成不同数据源间的通信协调和分析、再将通信内容转发给相应接收者是一个相对而言易于实现的解决方案。即使现有工厂，也可采用该解决方案实现能够满足未来需求的生产方案。一、智能制造环境下的工业物联网智能制造环境下的服务网和互联网是信息网的两大主题，与生产计划、物流相关的ERP、SCR、CRM和与产品设计、技术相关的PLM处在最上层与服务网紧密相连；与制造生产设备和生产线控制、调度相关的PCS、MES功能通过CPS信息物理系统实现，这一层和工业互联网紧密相连。从产品形成到产品生命周期服务的角度，还需要智慧原材料供应、智慧售后服务等信息互联互通，这需要充分利用服务网和互联网的功能，而物联网和服务网的融合需要CPS的参与，其是智能制造的核心技术。二、智能网关工作原理智能网关是一种采集仪表数据的通信设备，主要功能有：为仪表供电、与仪表通信进行曼彻斯特编码，ME）调制等。智能网关硬件部分由现场可编程门阵列（FPGA）核心板与采集底板组成。其中，采集底板部分包括以太网、信号隔离电路、曼彻斯特调制电路。FGPA 核心板实现曼彻斯特编码与解码，以及以太网的网络层媒体访问控制（MAC）子层协议的部分功能。采集底板有多个独立通道，每个通道都通过两线制连接一组仪表，实现供电和曼彻斯特编码通信功能。控制端通过以太网口与FPGA进行通信，并向下发送数据。FPGA收到数据后进行曼彻斯特编码，再由曼彻斯特调制电路进行调制后通过传输线发送至仪表；仪表进行数据处理后，再返回数据；返回数据通过智能网关中的采集底板解调后发送至FPGA，经处理后再通过以太网传输至控制端进行结果显示。例如SIMATIC IOT2000是用于生产环境数据采集、处理和传输的可靠性开放性平台，是云或公司IT层和生产系统之间的理想网关，作为数据接口可实现双向通信，将在云平台分析后的数据传送给生产控制设备。这种连续的数据传输使生产优化过程形成控制闭环。 IOT2000支持多种通信协议和高级语言的开放性，可实现定制化的解决方案。用户可将SIMATIC IOT2000方便地集成到现有工厂中。因此，实现对老旧机器设备进行经济、安全的彻底改造。各机器设备的改造也可逐步进行。久经验证的SIMATIC品质，可确保在苛刻的工业环境中长期稳定运行。三、工业物联网的智能网关设计（一）FPGA核心板 FPGA是在可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）等可编程器件的基础上进一步发展而来的。它实际上是一种半定制的电路，能够弥补定制电路的缺点。由硬件描述语言Verilog完成的电路设计，可以快速地烧录至FPGA上进行测试，是集成电路设计的主流技术。逻辑单元存在于FPGA内部，是用于搭建逻辑电路、完成用户设计逻辑的最小单元。这些单元能实现逻辑门电路或者一些组合功能。FPGA内部的逻辑块可通过程序设计连接起来，类似芯片内的集成电路。因为逻辑块和连接方式可任意改变，所以FPGA具有较大的灵活性，可按需要实现相应的逻辑功能。智能网关中的FPGA核心板采用基于XilinxZYNQ系列系统级芯片（SoC）器件，内部集成AＲM公司双核Cortex-A9处理器的核心板，集成512MBDDＲ3SDＲAM，1GB内存资源；具有丰富的外设资源，通过外部扩展，可以实现高速USB、SD卡、总线、10/100/1000Mbit/s以太网、调试接口等功能。（二）电源方案 1.FPGA及隔离电路供电方案选用24V转5V电源模块，输入电压+24V，输出电压+5V，功率6W，带载能力1.2A。此部分电源可保证FPGA核心板以及信号隔离电路正常工作。 2.调制电路通道供电每个调制电路通道是相互独立的，由总电源24V给每个通道供电。每个调制电路通道采用一个独立的24V转18V电源模块，将总电源24V转换成独立的18V，为通道供电。24V转18V电源模块输出功率为2W；最大带载能力为2W/18V≈111mA。（三）曼彻斯特调制电路曼彻斯特调制电路分为信号发送电路和信号接收电路两部分。发送电路将FPGA核心板发送的曼彻斯特编码调制后发送；接收电路负责接收仪表传送的曼彻斯特编码，并将其解调后传送至FPGA核心板进行解码处理。信号发送电路由过压过流保护电路、滤波电路、放大电路、稳压电路组成。过压过流保护电路可在电路中出现过压过流情况时，及时切断电源，对电路进行保护。滤波电路用于滤除传输数据中包含的其他频率成分的信号，以增加抗干扰能力。放大电路对数据波形进行运算放大处理。稳压电路为整个信号发送电路提供稳定的工作电压。信号接收电路由滤波电路、放大电路、耦合电路组成。滤波电路、放大电路功能与信号发送电路中滤波电路、放大电路的功能类似；耦合电路用于将数据波形进行整形，以便FPGA进行处理。（四）网络通信智能网关中包含三路以太网。以太网包括网络层MAC协议、物理层（PHY）物理接口收发器以及以及网络接口三部分。三路以太网中，两路的MAC协议部分由FPGA的专用输入输出接口搭建，另外一路由FPGA的普通输入/输出接口搭建。MAC协议主要负责控制与连接

基于Arduino和ZigBee的物联网智能网关设计与实现

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/7c15535521.html, 基于Arduino和ZigBee的物联网智能网关设计与实现作者：方中纯李海荣来源：《山东工业技术》2018年第02期摘要：给出了一种能够在ZigBee网络和传统网络进行透明协议高效转换的物联网智能网关的解决方法。该方法利用MQTT服务器作为数据进入传统网络的中转站，ZigBee网络的数据通过网关上的路由功能接收数据，然后通过串口把数据转发给NodeMCU，最后数据通过MQTT协议发送到数据中转站。经过智能蔬菜大棚的实际应用证明，本文设计的网关造价低廉，实用性好，效率高。关键词：物联网；网关；ZigBee；NodeMCU DOI：10.16640/https://www.360docs.net/doc/7c15535521.html,ki.37-1222/t.2018.02.087 0引言物联网（Internet 0f things，简称IoT）是“信息化”时代的重要发展阶段，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。要实现物物相连，工程真正的意义上的物联网，就需要把各种网络互联在一起，那么网关功能的设备在物联网应用中就起着非常重要的作用。物联网涉及到多种网络的互联，因此设计一个能够互联所有网络的物联网网关是不现实的，更没有必要，这样不仅成本高而且研发周期长。因此，在实际的物联网应用系统中，针对涉及到的网络，研究特定功能的物联网网关不仅能够降低成本而且也会缩短研发周期。而在当前的物联网中，由于ZigBee广泛应用，那么数据在ZigBee网络和传统以太网之间的相互转发就显得非常重要。本文主要研究ZigBee网络和以太网之间的数据转发，同时为了方便用户二次开发，也提供数据获取和控制数据传送WebAPI。基于此，本文的研究内容包括：基于MQTT的数据收发、ZigBee网络的实现、基于MongoDB的数据持久化服务的开发以及提供二次开发的WebAPI接口。 1相关技术和理论（1）MQTr（Message QueuingTelemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和制动器的通信协议。（2）NodeMCU是一个开源的物联网平台，它自身就可以作为物联网终端节点使用，可以应用于某些物联网中。像Arduino一样，它是简单的开源可编程固件。本文通过MQTT协议，实现网关与数据中转站相互传输数据。（3）CC2530是用于 2.4-GHz IEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。（4）ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。

工业物联网发展现状及其问题分析

工业物联网发展现状问题和关键技术应用工业物联网是物联网在工业领域的应用，将在能源、交通运输(铁路和车站、机场、港口)、制造(采矿、石油和天然气、供应链、生产)等应用领域上发挥重要作用。在物联网的过程中，包含了各个类型的供应厂商，主要有：设备制造商、系统集成商、网络运营商、平台供应商等。鉴于中国工业物联网产业链还处在形成初期，产业链条的界定和分工还不完全明晰，但随着产业整体竞争力的快速提升，行业处于爆发前期。各个环节的都必需得到良好的发展。设备制造商设备制造商主要涵盖感知层、传输层、现场管理层、应用层等工业物联网各层级主要设备厂商。感知层企业包括芯片、RFID、传感器、工业仪表、工业相机、二维码、PLC等企业;传输层则企业主要包括芯片、通信模块、通信设备等企业，如云里物里作为物联网企业，主要就是做蓝牙解决方案，生产蓝牙模组和iBeacon设备的厂家。现场管理层主要包括工控机、DCS、SCADA、FCS等;应用层涉及到的设备主要包括服务器、智能装备等。平台供应商平台供应商主要为工业物联网应用提供支撑，能够为设备制造商提供终端监控和故障定位服务，为系统集成商提供代计费和客户服务，为终端用户提供可靠全面的服务，为应用开发者提供统一、方便、低廉的开发工具等。主要包括工业物联网平台、工业数据平台、工业云平台提供商等。网络运营商网络运营商主要提供数据传输，是工业物联网网络层的主体，是连接传感数据和终端应用的中间环节。运营商将关注焦点放在了连接和应用这两个层面。其中连接是运营商最擅长的领域，而平台则是运营商未来突围的关键。在网络部署方面，未来将会存在两种典型应用场景：一方面，企业的工业物联网接入移动运营商的物联网网络，比如移动物联网、NB-IOT网络、5G网络等，将数据汇总到公有云中;另一方面，如果企业关注数据安全，更倾向于先建立专有的工业物联网络和数据中心，再将一些安全级别低的数据汇总到公有云。系统集成商系统集成商主要致力于解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、使用环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的集成，相关企业包括自动化企业、工业控制系统企业、工业软件企业等各类工业系统解决方案企业。工业物联网目前存在的问题基础支持力量薄弱现阶段，我国在传感器关键技术、计算机系统设计技术、通信网络技术等物联网共性技术方面滞后于欧美日等发达国家，无法为我国的工业转型提供强有力的支撑。人才资金支持需要提升目前，我国工业物联网的发展处于起步阶段，在技术研发、企业培育、产品推广等方面需要大量的资金支持，但目前我国的资金支持仍局限在国家科技计划，资金总量和资金的覆盖面有限，限制了我国工业物联网的发展。

工业物联网发展几大阶段

工业物联网发展几大阶段厂商不应只着眼于提供各种硬件、软件、平台、数据模型，而是要向使用者提供这些硬件、软件、平台、数据模型，为自己服务的方法。近几年，工业物联网发展的如火如荼，各种服务商、集成商如雨后春笋不断涌现，逐鹿市场。但工业物联网在工业制造中部署落地的情况却不容乐观，那么，发展工业物联网，难度究竟在哪里？或者说哪些能力才是工业物联网厂商们的核心竞争力？我们将工业物联网的技术应用分为以下七层：层级L1、C1：设备联网，数据采集随着工业物联网的快速发展，很多传统的工业制造企业将目光转向了设备数据，要实现智慧管理、数据处理，第一步需要拿到设备数据。那么对于工业设备来说，数据采集很难么？设备生产厂家自己不能做？当然不是。其实工业设备数据采集，就是做一个硬件终端，与设备交互，只要弄明白交互的物理接口、交互协议、数据类型等，这个事情就不难。但拥有协议的设备厂家，为何自身没做数据

采集，而是通过第三方来获取数据，其中的难点不在数据采集本身，因为工业设备的数据具有海量且无序的特点。除了数据采集，还要对数据进行存储、分类、处理等等，这些都是厂家需要面临和解决的问题。中国制造业现状决定数据采集将是非常大的市场需求，正催生了大量的硬件制造商、数据采集集成商等提供基础数据互通能力的服务企业。层级L2、C2：数据接收，数据存储，云平台云平台很难吗？设备生产厂家自己做不了，其他软件公司不能做吗？MQTT就是物联网了吗？当然是否定的。云平台的难度当然比做一个数据采集终端要难一些，但云平台归根到底，还是一个解决终端规模接入处理能力，如何解决大规模并发的数据存储问题，这也是一个纯粹的技术问题，即便设备厂家做不了，还是有很多物联网公司能去做这件事，例如阿里云、华为云、云里物里等企业。看中的正是它们的云部署能力和雄厚的实力，对于云中部署的数据有比较高的保障，这是一般的企业想做也没有能力做好的。层级L3、C3：数据处理云平台虽然解决了数据接收和存储需求，但业内人都知道，这是非常复杂的时序数据存储。数据被保存到云平台后，该怎么处理？这件事情是想着简单，实际部署却有一定难度。所谓数据处理，就是把数据进行高度的抽象，并进行必要的处理，让这些数据更加有序的保存，高效的检索，便于后续的数据应用、统计、分析计算。数据处理这个环节，事实上很容易被忽略，绝大多数物联网服务商并不明白数据处理是怎么回事，更不知道如何去做好数据处理，只能把采集到保存过程中的数据直接应用，这就带来一系列问题：

物联网智能网关工业采集网关数据采集网关的功能及应用方案

物联网智能网关工业采集网关数据采集网关的功能及应用方案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

物联网智能网关、工业采集网关、数据采集网关的功能及应用方案无线通讯网关，亦称数据采集网关，数据采集、协议转换网关，工业采集网关，可采用GPRS，433，，,wifi及以太网等多种通讯方式，快速实现近距离、中远程数据采集传输，适用于工业、农业、建筑、环保、医疗、运输等领域。目前，比较常用的工业智能网关主要包括XL91智能网关和XL90智能网关。一、XL91智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机现场调试的，属于无线传感器网络产品。 XL91智能网关，可同时接收多个无线传感器数据，支持1路以太网口（Ethernet）、1路RS485串口、无线传输等上行方式，可选GPRS，433MHZ，，WI-FI等无线传输方式。特点： 1、XL91适用于构建小容量的传感网络； 2、读取、处理、转发传感节点的数据：通讯管理、协议转换、数据处理、数据转发； 3、提供用户要求的协议； 4、1路或490MHz，组成星型或MESH型的网络； 5、可提供用户要求的协议；构建小型智能传感网络；协调、管理传感网络节点通讯；

智能传感网络和外部网络枢纽和桥梁：通讯网络转换、通信协议转换；拓扑图如下↓ XL91物联网智能网关应用领域： 1、油田、油井、气田监测； 2、蒸汽管道、供暖管道监测； 3、水泵房的监测； 4、冷藏、仓储环境监测； 5、农业、养殖环境监测。 XL91物联网智能网关应用方案一：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、无线方式读取传感节点的数据； 4、通过GPRS方式将数据上传至云服务器； 5、可在现场加装触摸屏，用于现场监视； 6、能源管理系统（EMS）：采集局部传感接点的数据上传。 XL91物联网智能网关应用方案二：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、无线方式读取传感节点的数据； 4、通过Ethernet将数据上传至监控计算机； 5、DCS系统：采集压力、温度、气体等节点数据，通过Ethernet、RS485上传至DCS；

物联网产业在国内外发展现状及趋势综述

目录前言： (4) 物联网概述 (4) 1.物联网的定义与概念提出 (4) 2.物联网的本质和关键技术 (5) 国外物联网产业现状及发展趋势 (5) 1.产业现状 (6) (1)各国齐头并进，相继推出区域战略规划 (6) (2)基础性关键技术RFID，成为市场最为关注技术 (7) (3)各组织纷纷研究制定相关技术标准，竞争日益激烈 (7) 2.发展趋势 (8) (1)应用大规模普及，即将成为下一个万亿级产业 (8) (2)欧美市场将引领全球RFID产业发展 (8) 国内物联网产业发展现状 (9) 1.总体情况 (9) 2.发展优势 (10) (1)技术优势 (10) (2)政策优势 (10) (3)市场优势 (11) 3.瓶颈 (11) (1)缺乏统筹规划 (12) (2)核心技术缺位 (12) (3)规模化应用不足，产业链不完善 (12) 物联网技术在国内外研究进展情况 (13) 国际物联网研究概况 (13) 国内传感器网络硬件节点研究现状 (13) 国内无线传感器网络软件研究现状 (14) 结束语： (14) 致谢 (15) 参考文献: (15)

兰州财经大学陇桥学院《物联网》课程论文论文题目：物联网产业在国内外发展现状和趋势综述系别：专业(方向)及班级：学生姓名：指导教师：

物联网产业在国内外发展现状和趋势综述摘要: “物联网”概念的问世,打破了以前的传统思维。在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行。对物联网的概念及特点进行了研究,分析了物联网的发展及应用现状,指出了影响物联网发展及应用的主要因素,展望了物联网的发展应用前景。关键词:物联网; 无线网络; 国内; 国外; 发展及应用 The development status and trend review of the iot industry in China and abroad Abstract: Take the idea of "the Internet of things", breaking the old conventional wisdom. In the era of "Internet of things", reinforced concrete, the cable will work with the chip, broadband integrated infrastructure for unity, like a piece of new earth site, the world in turning it on. Studied the concept and characteristics of the Internet of things, the paper analyzes the current situation the development and application of Internet of

基于物联网技术的新型数据采集与监控系统

基于物联网技术的新型数据采集与监控系统广州杰赛科技股份有限公司傅仁轩肖连风摘要：根据物联网的三种应用架构，结合数据采集与监控系统的体系结构，设计了一种新型数据采集与监控系统方案，该系统将有线通信与无线通信、无线传感网络短距离通信与GPRS/CDMA/3G远距离通信有机地结合起来，提出了监控中心应用软件网络功能的需求、提出了远程数据采集终端现场传感器与终端之间无线组网的方式。该系统与传统的实现方案相比，该方案的通信组网有明显的优势。关键词：物联网，数据采集与监控，无线传感器网络，通信组网 1 引言物联网（The Internet of things）即通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，通俗地说就是可实现“感知世界”的网络。数据采集与监控系统即SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，也就是实现在具体应用领域的“感知”。因此可以说物联网技术对自动化工程师而言并不是一个陌生的概念。因为，无论工厂的现场设备，还是电网、自来水管网、燃气管道、铁路、桥梁、隧道、水文水利系统，甚至我们的飞船、卫星运行监测，无不是通过将物物相联的这个“物联”网络来实现的，只不过我们传统上将这些专业领域的“物联”应用称之为SCADA系统。当然从定义上来看，物联网是一个更广泛意义上的“感知”网络，通过物联网我们可将“感知”扩展到每台设备、每件商品，甚至每个人，实现对静态物的监控与管理、对动态物的定位与跟踪、对商品的识别，以真正达到“感知中国”、“智慧地球”的目标。因此，严格意义上说物联网既是SCADA 这一传统“感知”技术在概念与应用的延伸，又是对SCADA 技术发展的一个质的提升。随着网络与通信技术的发展，物联网技术必将促进SCADA系统的体系结构的变革与升级，使SCADA系统的应用领域越来越广，除了在传统的供水、供气、环保、能源、轨道交通、机场、铁路、电力、石油、石化等行业外，在大众的日常工作生活及其它各种领域中也将得到广泛应用，最终使SCADA这一物联网的垂直具体应用系统，真正发展成为“感知世界”的智慧网。 2物联网的三种应用架构

物联网现状及前景

物联网现状及前景标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

物联网现状及未来物联网（Internet of Things，IoT）是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装臵对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。物联网（Internet of Things，IoT）概念最早于1999 年由美国麻省理工学院提出，早期的物联网是指依托射频识别（Radio Frequency Identification ，RFID）技术和设备，按约定的通信协议与互联网相结合，使物品信息实现智能化识别和管理，实现物品信息互联而形成的网络。随着技术和应用的发展，物联网内涵不断扩展。现代意义的物联网可以实现对物的感知识别控制、网络化互联和智能处理有机统一，从而形成高智能决策。简单的说：物联网是互联网的未来。互联网是人与人的互联，实现人与人之间的信息交换和无缝对接；而物联网是物与物、人与物、人与人之间的互联，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接；是互联网发展的高级阶段和必然，五到十年后的时代，必然是物联网的时代。物联网网络架构物联网网络架构由感知层、网络层和应用层组成，如图2 所示。感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。网络层主要实现信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络。应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等

物联网网关系统设计方案

物联网网关系统设计方案．物联网网关系统设计方案物联网网关概述 1 等信息传感设备，按约定的协议，扫描器感应器、GPS 物联网是指通过射频识别（RFID）、红外、激光

实现任何时间、任何地点、任何物体进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是具有全面感知、可靠传输、智能处理特征的连接物理世界的网络。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。老人护理、个人健康、*物联网网关设备是将多种 Z-Wave 等，物联网的接入方式是多种多样的，如广域的 PSTN、短距离的实现接入手段整合起来，统一互联到接入网络的关键设备。它可满足局部区域短距离通信的接入需求，与公共网络的连接，同时完成转发、控制、信令交换和编解码等功能，而终端管理、安全认证等功能保证可以实现感了物联网业务的质量和安全。物联网网关在未来的物联网时代将会扮演着非常重要的角色，知延伸网络与接入网络之间的协议转换，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联，将广泛应用于智能家居、智能社区、数字医院、智能交通等各行各业。传输系统、物联网组网采用分层的通信系统架构，包括感知延伸系统、业务运营管理系统和各种应用，在不同的层次上支持不同的通信协议，如图1 所示。感知延伸系统包括感知和控制技术，由感知延伸层设备以及网关组成，支持包括Lonworks、UPnP、ZigBee 等通信协议在内的多种感知延伸网络。感知设备可以通过多种接入技术连接到核心网，实现数据的远程传输。业务运营管理系统面向物联网范围内的耗能设施，包括了应用系统和业务管理支撑系

物联网产业在国内外发展现状和趋势综述

物联网产业在国内外发展现状和趋势综述 "物联网"被称为是下一个万亿美元级的信息技术产业，将大规模普及，因此各国齐头并进，相继推出区域战略规划，并纷纷研究相关技术，制定技术标准。从国内来看，物联网产业正在逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。2009年8月和12月，温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话，重点强调要大力发展传感网技术，努力突破物联网核心技术，建立" 感知中国"中心。2010 年《政府工作报告》中，温总理再次指出：将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。物联网概述 1.物联网的定义与概念提出所谓"物联网"，是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通俗地解释，物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的，2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005:物联网》，正式提出"物联网概念"，激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。 2.物联网的本质和关键技术物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节，每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传11 摘抄3snews

工业智能网关JL-204-基本立子

JL-204 TI Cortex-A8架构导轨式工业级物联网关，支持4个串口，2个网口，GPRS/3G/4G ，SD 存储 √工业级Cortex-A8架构的AM335X 处理器√系统主频800MHz ，最大可达1G MHz √512MB DDR3SDRAM 16位√512MB NAND FLASH √2个10/100M 自适应工业以太网接口√4路RS232/485接口 √1路GPRS/3G/4G 接口（选装）√可选配大容量TF 存储卡√内置实时时钟（RTC ） √内置硬件加密√预装Linux3.6 √支持-40～80℃工业宽温应用 JL204采用TI Cortex-A8架构的AM335X 系列主控作为主处理器，运行速度最大可达1GHz，支持2个10/100M 自适应工业以太网、4个RS232/485串行通讯接口、1路GPRS/3G/4G 接口(选装)、大容量SD 存储、RTC、及硬件加密电路等，可为用户提供强 CPU ：工业级Cortex-A8架构，800MHz RAM ：512DDR3SDRAM Flash ： 512MB Flash 存储扩展：大容量SD 存储卡，最大64GB 网络接口 LAN ： 10/100Mbps 自适应，RJ45 隔离保护：15KV 空气放电及8KV 接触放电保护串行接口标准：RS485（DATA ＋、DATA －、GND ）RS232（TXD 、RXD 、GND ）光电隔离：每通道独立光电隔离串口保护：所有信号线均提供15KV ESD 流向控制：RS485自动数据流向控制 GPRS 射频波段：850/900/1800/1900MHz 大的运算能力和灵活多样的通讯模式。该系列产品内置丰富的规约转换库非常适合于协议转换或现场通讯管理等应用；内置远程运维管理模块，可以对远程设备进行调试、跟踪、下载等功能。标准：Class 8/10 3G 射频波段：1950/2000/2100MHz 标准： CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA 4G 射频波段：1880/2300/2600MHz 标准：TDD-LTE/FDD-LTE LED 指示灯系统：电源、运行串口：TX/RX 网络：ACT/LINK （位于RJ45连接器）GPRS ：工作状态指示按钮功能：支持“重置为出厂默认设置”RTC RTC ：内嵌后备锂电池RTC