物联网中的数据网关

前一段时间研究区块链与权限访问控制接触到数据网关，数据网关的作用是什么，物联网中的数据网关是怎样的？（以下转自人人都是产品经理）

文章从什么是物联网出发，结合数据源类型和数据接入的概念对数据网关的设计进行了梳理分析。

一、什么是物联网

物联网，是依托互联网技术、现代传感技术等，将空间中的设备、系统、传感器数据打通， 实现人与物、物与物的连接。

二、数据源类型

物联网中的数据源有以下分类（包括但不限于）：

• 传感器
• 智能终端设备
• 既有系统
• 视频
• 传感器类型多种多样，按照数据类型分类：
• 模拟量传感器；
• 状态量传感器；
• 智能终端设备，例如：手机、机器人等智能设备。智能终端的感知方式是通过内置的传感器、摄像头等方式感知的。
• 既有系统：既有的数据采集系统，已布置多个传感器测点，且已将这些测点数据采集到系统中。
• 视频：可见光、红外、夜视（数字摄像头容易接入，获取视频IP地址配置视频流即可，模拟摄像头的接入需经过信号的换算等流程。

物联网建设中，常见的数据接入方式有：opc、modbus、wifi、蓝牙、zigbee、PLC。

• PLC是智能终端的逻辑控制器，若智能终端没有接入系统或上传数据，做物联网数据接入时，需从PLC中直接读取数据。
• Wifi、蓝牙、zigbee是几种近距离无线传感方式，具有标准的协议格式，可直接访问读取数据。
• 工业领域常见的系统，是分布式采集，将传感器采集到的数据汇总到上位机 中，opc是集成系统上位机对外的开放接口，具备通用性的标准协议，且opc是最常见的接入方式。
• Modbus与opc相似，没有opc常见，属于比较小众的开放接口，但比其他数据接入方式常见，有标准通讯协议。

对传感器数据进行采集，需要获取传感器的：编号、类型、单位、数值、名称/地点、量程、报警信息、故障信息等。

注：传感器的控制器中可能会预置控制程序，需要了解相关控制定义，例如：传感器A的报警上下限、断电上下限、是否馈电异常等。

五、数据网关

1. 数据网关概念

数据网关定义：从工业领域的服务器、传感器或自有系统等，将其各类数据进行接入，并对数据进行解析，以一定的数据标准进行输出，成为产品后端可直接访问的数据。数据网关访问多个数据源（多个传感器、多个系统），通过智慧网关程序，将数据发送给后端。数据接入过程中，要讲生产环境和开发环境相隔离，避免配置不当对企业生产环节造成影响。

2. 为什么要设计数据网关

在工业领域，数据源类型多样，且数据众多。很多数据来源于底层硬件设备，传统的硬件设备如传感器，需定期标校，且有一定的使用期限，工业领域安装的硬件设备需定期更换；另外，增加传感器测点的情况也时有发生。

当发生以上数据变更时，客户有变更产品数据的需求:

• 无数据网关情况：甲方联系乙方数据变更，乙方内部走流程完成甲方变更需求。过程中乙方需派出开发人员或联系工作伙伴解决相关问题。
• 有数据网关情况：甲方数据源变更，可自行增加数据到raydata，并在页面上添加显示。

首先的优势是便捷，且可以满足客户自行维护的需求；此外，拥有一套数据网关产品可以节省乙方开发资源。产品无需重新设计和开发，即可完成。总结为：合同期内的变更节省乙方资源，合同期外的变更节省甲方支出。

4. 数据网关功能

从工业数据源（传感器、设备、系统）通过标准的接口（opc、modbus、wifi、蓝牙、zigbee、plc）读取数据并进行解析，将解析后的数据上传至系统后端，供前台产品使用。

5. 数据网关产品工作流程设计

• 数据接入-适配-输出：从数据源读取数据，适配成标准格式，按需输出到系统后端、数据库、消息队列；
• 点表的维护和管理：补充点表内容，完善点表信息；
• 数据校对：将获取的数据和数据源进行比较，确认有无误差；
• 问题排查：数据异常时的处理方案与流程；

当满足以上基本功能，一套简单的数据网关产品就形成了，若想实现增值功能，需要在此基础上进行功能迭代和拓展。