随着工业化与信息化的深度融合成为大势所趋,物联网与传统产业的结合进 入新的发展阶段。然而,大量传统制造企业信息化水平较低,工业控制系统通常 在企业内部封闭运行,工业现场数据得不到深度挖掘,企业也无法实现对工厂的 远程监控与管理。因此,搭建基于云平台的设备管理与监控系统成为制造企业数 数字化转型的关键。其中,作为连接工业现场与云平台的枢纽,物联网网关成为 整个工业物联网体系中的一个关键。 本文以某印刷企业现场设备改造升级为契机,从硬件与软件两方面设计并实 现了一款工业物联网网关。硬件系统围绕 AM3352 芯片展开,对电源、以太网 口、串口与 4G 模块等进行了原理图设计,并完成了整机的制作与调试。软件系 统以模块化方式进行了相关功能的设计,包括数据采集、数据转发、远程控制、 远程调试与设备管理等模块。在数据采集模块中,为提高采集报文的有效信息占 比,提出了变长度分块数据采集策略。在数据转发模块中,采用订阅/发布机制 与云平台交互,对协议消息体进行了定制化设计,同时为兼容本地制造执行系统 也开发了基于客户端/服务器机制的数据转发功能。在远程调试模块中,设计了 基于 M2M 协议和 VPN 的数据透传方案,解决了由于无线网关使用动态 IP 导致 上位机无法远程在线调试网关下联设备的问题。在设备管理模块中,提出了网关 远程状态追踪、远程重启、远程固件升级的解决方案,同时对网络异常情况下的 设备数据管理进行了相应设计。