工業網絡網關用于支持不同協議的網絡之間的接口。在it和ot世界中，網關支持許多不同的常駐體系結構和協議之間的通信。他們重新打包并將數據從一個網絡傳輸到另一個網絡，以便理解信息。

工業網絡網關功能

網關可包括諸如協議轉換器、阻抗匹配裝置、速率轉換器、故障隔離器或信號轉換器等功能，以提供系統互操作性。本報告涵蓋的信息用于將網絡設備（無論是否基于IP）引入基于IP的網絡，并可能引入工業互聯網。

隨著工業互聯網的出現，工業互聯網的功能范圍不斷擴大。歷史上，它主要依賴于簡單的協議轉換。具有標準操作系統的遠程可編程微處理器網關平臺的出現以及承載iiot平臺代理和常駐應用程序的能力極大地擴展了網關的功能配置文件。

由于擔心作為工業互聯網邊緣基礎設施設備的潛在用途，該報告特別關注支持基于IP網絡的網關。這不包括僅在從屬和主級支持非IP網絡的網關，包括許多互連非IP網絡（通常為串行自動化網絡）的網關。工業網絡網關

Arc進一步排除了基于以太網協議連接到PLC背板的網絡接口卡。例如，不包括為基于以太網/IP的PLC背板設計的網絡接口卡。

網絡路由器和交換機通常包含在網關系列中，但此類產品明確排除在本報告之外，并包含在單獨的arc網絡基礎設施交付中。媒體轉換器、設備服務器和專用協議轉換器也不包括在內。

Iiot與自動化網關

為了捕獲新出現的功能范圍，該分析將傳統的自動協議轉換設備與新的iiot網關設備分開。簡而言之，出于分析目的，自動化網關被認為運行在較低的體系結構堆棧級別，并強調協議轉換。

另一方面，iiot或“云”網關的特點是強調向云或工業互聯網的其他組件提供設備數據。區別因素包括使用標準微處理器和操作系統，如Intel物聯網平臺，以及使用代表性狀態傳輸（rest）API和消息隊列遙測傳輸（mqtt）

以及其他物聯網數據集成和傳輸協議。OPCUA（統一體系結構）也可用于此目的。

在工業互聯網的早期階段，許多供應商提供了網關設備和自己的私有云之間的集成。例如，配備netbiter及其Argos云的HMS工業網絡，以及digiinternational以及它的設備云。這些產品和其他類似產品屬于iiot類別。

最新的iiot網關支持可以在邊緣執行的更高級別iiot平臺的組件。這些網關簡化了邊緣與云之間的接口，并進一步支持邊緣應用程序（如分析）的執行。這些邊緣平臺代理的例子包括位于其領域的GEpredix機器

Cisco在代理網關和合作伙伴設備以及8x9系列路由器和合作伙伴產品中的未綁定iox平臺。

網絡類型

本報告從所服務的從網絡和主網絡的角度介紹網關市場。由于強調工業互聯網應用，所有主站網絡必須基于IP，不包括串行端口和其他非IP主站。按網絡類型劃分的類別包括：

無線從站到以太網主站（任何類型的無線網絡，包括Wi-Fi、WirelessHART或個人局域網，如藍牙）

以太網主站的其他從站（通常為串行自動化網絡）

無線從設備到無線主設備（也可以是任何類型的無線設備，但通常是藍牙或與Wi-Fi等效的設備）

蜂窩（蜂窩網絡的任何類型的從設備）

工業網絡網關的CPU體系結構

中央處理器（CPU）是基于微處理器的網關中的電子電路或“芯片”，用于執行基本的算術、邏輯、控制和輸入/輸出（I/O）操作。英特爾、arm和飛思卡爾是最受歡迎的芯片供應商。

工業網絡網關操作系統

操作系統（OS）管理計算機硬件和軟件資源，并為應用程序提供公共服務。由于邊緣駐留應用程序必須能夠在網關中執行的趨勢，操作系統是該領域的一個重要區別。Linux是目前iiot網關供應商中最流行的操作系統，但windows

10正在成為另一種選擇，特別是對于使用Microsoftazure云的客戶。

工業網絡網關的IPv6支持

Internet上的每個設備都分配了一個IP地址，用于標識和位置定義。Internet協議版本6（IPv6）提供了更大的地址空間，用于識別和定位聯網計算機以及在Internet上路由流量。

128位IPv6由互聯網工程任務組（IETF）開發。當時，其前身IPv4下的可用地址數量顯然即將耗盡。這兩個協議不是為互操作而設計的，但是有一些軟件和產品允許在支持各自協議的主機和接口之間進行通信。

在撰寫本文時，大多數工業網絡不支持IPv6。但是，有許多新的iiot網關可用。

高速移動網關

無線蜂窩網絡通過稱為蜂窩站點或基站的固定位置收發器運行。單個小區站點提供有限區域的覆蓋，而小區站點網絡提供大地理區域的覆蓋。由于個人手機的使用，大多數人都知道蜂窩網絡，但蜂窩網絡也廣泛用于各種設備的遠程監控和管理。

大多數工業蜂窩網關目前在3G或4GLTE下運行。術語4G指用于蜂窩網絡的第四代數據技術。縮寫詞LTE代表長期演進，是為移動電話和其他移動設備提供高速數據的非常技術化過程的縮寫。新ltem

這項技術是為互聯網通信而設計的。

支持工業網絡協議的以太網網關

將從屬網絡連接到以太網主干的網關可以支持一種可用的工業以太網網絡協議。有許多這樣的協議，但大多數設備目前都支持它們

工業網絡協議設計用于以太網/IP或PROFINET。

外觀

外形規格指網關占用的大小、形狀和物理空間。許多工業網絡邊緣設備以DIN導軌或機架/面板安裝的形式銷售。嵌入終端設備（如無風扇工業PC或

HMI中的網關）是另一個選項。在后一類中，僅包括由同時銷售獨立設備的供應商銷售的嵌入式網關。本研究不包括僅銷售嵌入式產品的供應商。

危險場所分類

一級危險場所是指空氣中可能含有足夠的可燃氣體或蒸汽，導致爆炸或可燃的場所。二類場所含有可燃性粉塵。III類位置是由于處理、儲存或加工的材料類型不同而存在可燃纖維或碎片的區域。

除了危險場所的類型外，《國家電氣規范》（NEC）還關注存在這些危險的條件類型。NEC將正常情況指定為1級，將異常情況指定為2級。I、II和III級危險位置可以是1級或2級。

環境評級

工業環境可能含有灰塵和液體。可能需要對設備進行保護，以防止這些污染物進入。美國采用美國國家電氣制造商協會（NEMA）的環境等級。歐洲和其他全球地區采用國際電工委員會（IEC）環境標準和“IP規范”。

IP20至IP40與NEMA1（通風）通用規范相似。IP65類似于NEMA4，具有防塵和防滴漏的規格。IP67類似于NEMA6防塵和防水規范。Arc對不符合上述IEC分類之一的設備使用“其他”分類。