[发明专利]一种基于物联网多协议通信的网关

说明书

本发明涉及一种基于物联网多协议通信的网关，包括IOT协议转换模块，数据采集模块，边缘计算模块，集成接口模块，文件传输模块；实现了车间现场设备状态透明化，同时采集的设备数据可提供给其他系统使用和数据分析，便于进行工艺或质量优化。解决了服务器存储压力、运算压力大，有效解决了网络数据丢包问题和数据实时性问题，拥有多协议转换，安全防护，报文解析和边缘计算等优点。

技术领域

本发明涉及一种工业智能网关。

背景技术

随着先进制造技术、新一代信息化技术的高速发展和不断融合，现代设备多是机、电、气、液一体化的高度复杂装备。其加工工况，工艺参数，故障特征，故障机理与传统的机械传动为主的设备有着本质的不同。设备的结构复杂性和智能化水平越来越高，对生产、工艺和维护人员的(计划排程、工艺改进、操作技术、保养维护、故障分析等)技术技能水平的要求也随之提高。设备的健康状态更是制约企业的质量、成本、安全、健康和环保等管理要素。

目前，制造企业管理人员多无法实时了解生产现场设备运行状态，只能通过口头通知、电话沟通等方式了解。针对于瓶颈工序，工艺人员缺乏设备实际加工数据的支撑，无法有效进行工艺优化。数控程序多通过移动介质传输，存在程序使用错误的风险。同时缺少程序使用记录，后期无法进行使用追溯。

少数制造企业实现了服务器直接采集的技术，但仍会面临服务器压力大，数据存储元件易损坏；网络负荷大，数据传输过程中易发生丢包问题；响应周期长，指令处理时效性差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明公开了一种基于物联网多协议通信的网关，实现了车间现场设备状态透明化，同时采集的设备数据可提供给其他系统使用和数据分析，便于进行工艺或质量优化。解决了服务器存储压力、运算压力大，有效解决了网络数据丢包问题和数据实时性问题，拥有多协议转换，安全防护，报文解析和边缘计算等优点。

本发明所采用的技术方案是：一种基于物联网多协议通信的网关，包括IOT协议转换模块，数据采集模块，边缘计算模块，集成接口模块，文件传输模块；

IOT协议转换模块：通过各种接口接入设备、传感器或PLC，实现协议解析形成标准协议；将边缘计算模块边缘计算的结果数据转换成标准MQ或ModBus发送协议；

数据采集模块：通过监听或透传IOT转换后的协议，获取点位信息并生成报文，传递给边缘计算模块；

边缘计算模块：根据安全防护技术设置的协议拦截规则，将从数据采集模块获得的报文信息，通过边缘计算，实现对数据处理与分析，拦截或过滤可疑或无效的数据，对有效数据进行本地存储；根据接口模块接受的数据指令，将相关数据进行提取与计算，形成结果数据以暗文方式传递给IOT协议转换模块；

集成接口模块：通过接口接收服务器发出的指令信息，传递给边缘计算模块获取数据结果，或者通过文件传输模块获取并存储数控程序；将转换后的数据以MQ或ModBus的方式推送给服务器；

文件传输模块：根据从集成接口模块获取的指令信息，将传输的文件信息进行存储；通过消息队列要求实现向数控设备的文件下发或服务器的文件回传；通过文件比对实现对文件下发或回传结果的校验。

一种基于物联网多协议通信的网关，还包括壳体，IOT协议转换模块，数据采集模块，边缘计算模块，集成接口模块，文件传输模块安装在壳体内，壳体四周设置多种接口。

壳体上设置的接口包括USB口、HDMI口、VGA口、RS-485口、网口、RS-232口和CF卡槽。

本发明与现有技术相比的有益效果是：