工業通信網關(Telematics and Communication)是工業通信的基礎,是整個工業網絡管理中最重要的一環之一。工業通信網關是工業通信系統中應用最為廣泛、最為關鍵與最重要的設備。它主要用于將工業現場監控設備的采集信息和控制信息通過網線和電話線傳輸到工業控制系統中。其主要功能有:監控現場設備狀態、網絡故障、系統狀態及異常事件;采集信息和控制信息;通信;與網絡通信過程中通訊設備間通信數據交換;通信過程中對網絡進行管理;以及與管理系統通信進行數據交換。工業通信網關廣泛應用于各種場合下工業現場應用場合如工廠監控點、工業控制中心及其他工業系統。

1.工業通信網關的功能
從工業通信網關的功能可以看出,網關在控制系統中的作用是非常關鍵和不可替代的。而正是工業通信網關與其它系統聯網,為自動化應用提供了最重要、是最有效、最可靠的通信媒介。工業通信網關在控制系統中的作用與價值體現在其對實時數據采集、通訊控制能力、網絡分析能力、可靠性與穩定性及數據存儲能力等方面,是現場工控信息系統最重要也是唯一的物理節點。因此,工業通信網關一般需要具備實時性,穩定性,可靠性及及時性。同時,工業通信節點還需要具備各種技術特性,例如通訊協議、應用環境條件、可靠性及穩定性等等。
2.工業通信業競爭態勢
在工業通信業的市場競爭態勢上,運營商占據了重要的戰略位置,其網絡運營能力對整個工業通信業競爭格局有著決定性的影響。根據通信世界調研機構 ICT行業研究公司 Bitstream在2015年發布的《中國通信業市場趨勢調查報告》顯示,全球各大運營商都在積極搶占工業智能物聯網市場,并正在不斷加大對物聯網技術的投入,以爭奪全球市場。未來兩年內,運營商將加快在人工智能(AI)及物聯網(IoT)領域的投入,以提升業務運營和盈利模式;同時為物聯網提供基礎通信和服務,以應對不斷增長的工業智能物聯網市場。目前國內運營商在該領域處于起步階段。目前已有部分運營商已經開始研究物聯網技術在不同行業及企業中實施的可行性研究工作。
3.我國的工業通信現狀
我國的工業通信網關在20世紀80年代末開始研發生產,20世紀90年代初開始進入大規模的生產,目前國內已經有數十家知名企業建立了自己的工業通信網關工廠。據統計,我國制造工業通信網關平均單價約為20美元/套,全球平均單價約為70美元/套,遠高于美國等發達國家,并呈快速增長趨勢,目前國內在海外銷售的產品價格約占全球市場的30%。這也正是中國的制造業發展迅速和強大的重要原因。目前國內生產企業普遍重視工業通信網關技術創新,注重產品設計和技術研發生產;部分企業已研發出具有自主知識產權的高質量網關產品;生產企業和用戶不斷進行技術創新和設備改造,提高產品生產性能與可靠性。從產業發展現狀來看,我國以中小企業為主的中小企業已成為工業生產技術進步和設備改造的主要力量。
4.我國未來的工業通信發展趨勢
從整個工業來看,我國正處于工業通信技術革命和產業變革時期,隨著以信息通信技術為代表的信息技術同工業技術和裝備融合,我國正處于信息化與工業化相互融合的重要階段。在未來相當長一段時間內,我國將是世界上信息化程度最高和工業化進程最為迅速的國家。與此同時,由于我國工業通信基礎設施尚不完善,我國工業通信正在經歷從基礎型(以信息和通信技術為代表)向創新型(以信息和通信技術為代表)的通信技術與裝備快速轉變過程。新一代先進通信技術正在深刻地改變著傳統的產業形態及其管理模式和經營模式。

中國將進入一個全新的信息化發展階段,也將進入一個信息與裝備融合應用和相互支撐的新階段。在未來10年左右時間內,隨著中國信息通信技術創新快速發展以及應用領域不斷拓展,工業通信網關市場將呈現出快速增長趨勢。我國有充足的信息技術產業投資空間和巨大的消費市場潛力:“十二五”期間通信裝備制造業將實現年均超過50%以上增速;而在未來10年左右的時間里,國內信息通信技術產業仍將保持15%以上的增長;隨著智能制造進程不斷推進及對信息化需求不斷增加,我國工業通信網關市場規模還將以15%以上的速度繼續增長;工業通信網關在我國國民經濟中占比超過60%。
工業采集網關作為一個新興詞語,在未來的物聯網時代中將會扮演非常重要的角色,工業采集網關也將成為連接感知網絡與傳統通信網絡的紐帶。
工業物聯網網關是IoT生態系統的組成部分,起到處理本地傳感器和遠程用戶之間的通信以及一系列其他功能的作用。網關的作用是充當這些傳感器和設備與云之間的安全媒介。通過對收集到的數據的分析來處理物聯網生態系統的設備、環境、行為等一系列檢查數據的總體監視和管理。

網關可以通過不同協議與傳感器/設備進行通信,然后將該數據轉換為標準協議(如MQTT),以發送到云端。網關減少了連接到互聯網的傳感器/設備的數量,因為傳感器/設備僅連接到網關。然而,這使得網關本身成為目標,也是第一道防線。這就是為什么安全需要成為任何網關的優先考慮的原因。
由于物聯網技術涉及到的用戶提供更多、連接進行功能更廣,所以為其服務的網關服務就顯得更加重要了,在選擇一個合適的物聯網網關產品時要提前做好學生詳細的系統結構設計,同時企業也要將自己發展需要的功能列舉出來,網關的安全生產性能和監控工作能力也成為國家重點。