55世纪

工業聯網終端設備種類繁多，并沒有一個標準的分類方式。對比了諸多產品方案后，我覺得可以根據終端的功能、工作模式、系統對二次開發的開放程度、計算能力、支持硬件接口、傳輸速率來分為三大類：工業數傳終端DTU、工業數采網關RTU、工業邊緣計算網關。

一、工業數傳終端DTU

最具代表性的就是DTU設備，設備會帶上一個輕量級的實時操作系統，根據廠商不同會在UCOS，RTOS等多種實時操作系統中選擇并進行裁剪適配，并植入TCP/IP協議棧；主要功能是將RS-232/485/422串口轉換成TCP/IP網絡接口，實現RS-232/485/422串口與TCP/IP網絡接口的數據雙向透明傳輸；

設備不需要計算能力太強的MCU支撐，一般選擇主頻在50~60MHz的芯片；由于不需要太高通信速率，通常選擇GPRS/CDMA網絡；通常只有RS-232/485/422串口；提供配置軟件，利用串口連接進行配置一些設備相關信息。

由于工業DTU只是一個透傳設備，因此工作必須依賴上位機/上位平臺。平臺定期下發查詢命令，工業DTU負責拆包轉發到下行總線上，下位設備應答后再裝上TCP/IP報文頭轉發上位機/平臺。離開上位機/平臺DTU就失去了工作機能。

適用場景：

高速公路上的溫度，濕度；

風速和空間清晰度的數據傳輸；

油田的輸油管溫度實時在線檢測，油田數據采集；

煤礦實時在線檢測；

熱力系統實時監控和維護； 

工業遙感，遙測，遙控信息回報；

氣象數據采集與傳輸；

水文監測；

煤氣調壓站實時數據采集自動控制，自來水，污水管道，閘門與水廠實時監控維護。

二、工業數采網關RTU

具備獨立采集能力（需通過本地配置或是云平臺、組態軟件遠程配置采集規則，之后數采網關就能按照配置的規則進行采集和定期上報，無需依賴上位機每次發送查詢請求）；協議對接功能，能把總線上的各種標準工業協議/自定義協議轉換成標準MODBUS RTU協議，向上位平臺或是組態軟件上報；VPN虛擬組網能力，能將不同地區的設備接入同一虛擬專網，這點對于裝備程序的遠程升級有很大幫助。通常數采網關操作系統基于Linux系統裁剪而成。

數采網關可以配套各類組態軟件/云平臺使用（定義好軟件和終端之間的通信協議就行，常會選擇MODBUS RTU協議），由組態軟件/云平臺配置采集所需數據點位、變量類型、采樣周期、上報周期、報警規則等參數，配置完成后數采網關自行按照配置采集數據并運算、上報平臺。

數采網關也可以簡單當做透傳設備來使用，依然由平臺下發指令，數采網關做拆包/裝包操作。

適用場景：

供水設備、泵房管理；

工業鍋爐遠程監控；

機械裝備遠程監控運維；

智慧農業；

三、工業邊緣計算網關

1）高頻數據采集、本地緩存 - 邊緣計算網關根據預先設定的采集規則、頻率進行數采工作，并滾存數據到網關本地存儲，保留周期內全樣本數據。通常頻率會比較高，根據業務場景不同從毫秒級到秒級不等；

2）低頻數據上報 - 邊緣計算網關按照預設的上報周期抽樣上傳批次數據，供業務平臺展現；

3）規則過濾 - 對每一批高頻采集到的數據按預設規則做預處理和規則判斷，判斷可以是單個變量的上下限閾值越界判斷，也可以是多變量之間的復雜運算（如：對振動頻率做傅里葉變換，做電機健康度檢測；基于機器學習、深度學習做回歸分析、深度神經網絡計算，檢測模型的匹配度）；

4）報警、故障數據回傳 - 如若觸發報警規則，則立即通過消息隊列上傳報警事件，并把異常數據發生前一段周期內的高頻數據打包回傳，供平臺大數據處理架構進行相關算法分析；

5）平臺賦能 - 大數據平臺通過異常數據優化自己的判斷模型，并定期將新模型下發邊緣計算網關，優化網關上模型判斷的準確度。

使用場景：

風力發電機預測性維護；

汽車制造核心裝備預測性維護；

機床設備預測性維護；

核心電力裝備安全監護。