为什么工业物联网平台要配备MQTT网关?

为什么工业物联网平台要配备MQTT网关?|

物联网(IoT)是一种以太网为基础的网络。基于传感器和无线通信技术（例如蓝牙、Wi-Fi、 ZigBee等),我们可以将这些技术组合在一起，以实现大规模的物联网应用。这使我们能够创造并利用我们正在使用的设备。与物联网设备密切相关的 MQTT网关是工业物联网平台不可或缺的一部分。什么是 MQTT网关？MQTT网关是一种用于管理工业物联网设备数据源和网关、控制域、通信协议等方面的嵌入式应用软件中关键应用程序的专用网络装置。

1、 MQTT网关主要功能是通过三个关键网络通道连接设备和传感器数据，例如 PLC、电机、传感器和其他设备，使设备能够实时获取传感器的实时信息。

在这三个网络中，设备的每个节点都可以被分配一个“通信”通道，该通信通道通过传感节点发送连接到设备和传感器的命令。然后，传输到设备，从而控制网络。如果他们不与控制器进行通信，则网络可以关闭并将其重定向到传感器和控制器之间的连接，或者当没有数据时，物联网控制器将返回命令发送给传感器结果。

工业物联网平台是如何处理 MQTT网关？MQTT网关解决了工业物联网中所涉及的通信问题，例如与数据源之间互联传输和控制任务所需的数据量与速度等问题。当需要时，可以实现自动化或提高产量，而不需要大量人工进行分析和处理。数据传输和控制对不同工业行业来说是一个复杂的问题。MQTT网关支持工业标准协议、工业级传感器数据传输和控制环境模拟等多方面要求，具有更高的性能指标和更低成本。通过与标准网络进行连接可以降低设备成本，提高能源效率并改善现场环境体验；另外有大量需求可以通过 MQTT网关实现数据与云相结合满足工业物联网平台在部署时对数据安全的需求。

2、 MQTT网关通过实时应用程序传输各种关键网络功能，例如远程故障诊断、报警信息、数据传输以及向第三方传输信号。

MQTT网关可以用来进行以下操作：I/O:确保连接到无线通信网络。通过对网络进行实时更新，监控和控制 IoT设备。控制域：通过对 IoT设备与 MQTT网关建立连接。例如，当有人连接到网关时，网关将通知发送到控制器；发送到网关；在没有通知时发送消息；使用自动更新连接到控制器时发送新消息到第三方。MQTT网关可实现所有这些功能。IoT网络节点还可以连接到一个节点，使其成为一个独立的系统。

当有新数据出现时，该数据可能会以其它方式传输到指定服务器并发送到网络中/目的设备上。在所有状态下，该数据都在网关中存储，因此这使得操作更容易实现。例如, MQTT网关可以在应用程序中访问任何状态数据、通信设置和控制策略及其相关功能，并发送通信和控制命令/执行动作。我们也可以访问这些信息并通过服务器向外部访问这些数据。此外，他们还可以根据它们来改变功能以适应本地环境和任务的需求。在这样做的同时执行许多不同的功能：随着网络设备增加可以使用不同类型网络架构来解决各种各样的问题；例如分布式传感器用于收集信息并使其更具竞争力；用于工业物联网行业自动化的 MQTT网关以及这些设备用于通信。

3、 MQTT网关可以连接到整个物联网平台上的各种物联网设备与数据源、边缘计算设备、传感器等智能终端设备互联、实时通信，通过无线通信技术实时监控和处理物联网设备产生的数据、各种数据，实时为其提供数据处理服务。

MQTT网关能够从物联网平台上收集的数据中提取有用信息，以实现真正有效的预测、优化生产。该分析可通过设备之间发送和接收信息来实时监控设备的状态，或通过传感器收集设备发出的信号进行处理。同时，它也可以作为一个整体来监控设备本身。这种功能称为监控分析任务（如优化，监测控制等）。

该算法有助于对各种设备（包括边缘计算在内）的性能进行评估。当使用该系统时，物联网平台将确保系统始终在适当的状态下运行。根据 MQTT标准，用户可以使用两种不同架构的物联网应用程序和物联网解决方案。它还可为各种特定任务提供基于软件控制的接口（如操作系统、中间件等）和以太网接口（例如以太网或其他）以太网连接设备用于存储、计算并将其发送到云平台上，或将这些应用程序通过无线传输给物联网网关后提供服务。MQTT网关通常由低功耗处理器、控制器和存储控制器组成，例如嵌入式SM8200或 FPGA （模拟电路）、 ATE或 IGBT IC等。此外，它还包括由 GPU芯片组成的强大处理器的一个组成部分（称为嵌入式 CPU),以加速 MQTT应用程序的运行，而无需消耗任何电力或电池来充电或产生数据读取。

与其他类型的网络相比，物联网网络是在设备和数据之间建立连接比较和控制方面所需能量更少。因此也称为能源转换效率更高的数字设备。这些功能在工业物联网中至关重要，因为 MQTT网关将整个平台中用于控制和通信功能集成到一个网络上。在物联网中使用大量不同技术对系统进行优化时，要使用 MQTt网关时将会很难保持同步工作因此 MQTT网关必须支持多个协议并为每个设备提供支持。例如：数据包传输或控制时需要对所需的时间与地点都有详细规划和明确计划；此外还必须根据通信技术灵活地进行选择才能保证安全可靠性能较低；还必须保持在成本最低水平以满足实际应用需求等等。工业物联网平台所使用传感器中具有多种

4、通过 MQTT网关实现与物联网云平台间的通信、数据通信以及数据交互功能与控制算法，确保物联网设备及数据通信畅通及安全稳定运行；

MQTT网关可以让网络设备连接到云或其他智能中心。网关提供了一种将物联网连接从边缘到云平台的独特能力。此外, MQTT网关还可以满足各种工业物联网应用中的高性能要求。例如，如果你可以在本地存储您所需要的所有数据。此外，基于物联网的自动化软件可以让这些不同端点之间更好地协同工作和互动。工业互联网应用主要涉及几个方面：传感器数据、智能生成数据、物联网平台以及各种智能应用程序等数据信息收集、分析和控制、智能执行与决策等方面工作。这些都需要网关或网络来完成。与普通网关不同, MQTT网关可以通过网络连接到云平台以及通过使用传感器网络提供的服务来实现这一功能。在所有这些类型中, MQTT网关都提供了与工业物联网平台之间的通信——并且几乎是免费的。