什么是数采网关,LoRa数采网关NB-IOT数采网关HART数采网关profibus DB 数采网关

作者:杭州领祺科技有限公司 日期:2022-10-11 阅读量:

什么是数采网关,LoRa数采网关NB-IOT数采网关HART数采网关profibus DB 数采网关

数采网关就是数据采集网关,一端对接各种数据采集终端、电子仪器仪表,一般都是工业现场总线通讯传输信号的,HART,FF,MODBUS,串口232,422,485,蓝牙,ZIGBEE,LORA等等,一端对接互联网,无线或有线。

根据远程传输协议分为LoRa数采网关(远程通讯用Lora)NB_IOT数采网关(远程通讯用NB_IOT 窄带物联网通讯协议),或4G|5G数采网关(远程通讯用4G5G)。根据传输数据量、频次、距离选择合适的远程传输协议,还有Modbus TCP/IP协议 Modbus RTU 协议等。

根据对接终端设备的通讯方式或协议(工业现场传输协议分)HART网关(智能仪表),CAN网关(新能源车),profibus 网关(欧标PLC工业控制设备比较多)、Modbus(美标CDC工控设备)等。

数采网关主要是解决工程现场网络、数据采集终端,和远程互联网络(就地监控、远程物联网平台、监控中心)之间的数据传输和协议转换。

又分为透传数采网关,只把数据传给后台,后台根据设备协议去解析,一般自定义后台会采取这种方式,不足是数据不安全,泄露,服务器压力大。

协议转化数采网关,就是在网关内进行协议转换,后台只接受自己标准MQTT报文的数据,一般物联网云控采取这种方案,适合于对接广泛的终端设备,不同厂商不同设备用物模型定义,具有泛物联网终端设备适配性。

数采网关相对于工控网关而言,只是单向采集和传输数据,一般不会回传控制采集数据的终端,如果需要回传数据和控制终端,就称为工控网关,中控网关等等。如果增加智慧边缘计算,就成为工业边缘计算网关。

这些都属于物联网关。

物联网网关充当物联网设备和互联网之间的桥梁,把无线多协议像Zigbee,BLE,SIG mesh,Z-WAVE,LoRa转换成Wi-Fi或者蜂窝网络。物联网网关也支持可编程,提供SDK二次开发,让用户开发自己的网关应用,并且开放API,允许对接客户私有云平台以及共有云平台。

NB-IOT物联网关是在窄带物联网NB-IOT(Narrow Band Internet of Things)原芯片上开发出的可连接任何厂家和信号输出传感器的新一代无线通讯产品,所有监测数据完全自动化采集、存储、传输。可实现传感器无量化传输,云平台量化分析。低成本、低功耗、广覆盖是NB-IOT物联网关的三大特性,可把传统有线采集系统改为无线采集系统,可把人工采集改为无线自动采集。本产品采用通讯运营商基站传输数据,应用场景广泛,农村、森林、荒漠等甚至一些人烟稀少地都可使用。该产品采用全防水、防腐防爆的材质,能够适用于特殊的场景环境中,安装简单,无需专业人员到场即可轻松安装,为许多监测机构减少人工成本。

LoRa是一种低功耗的广域网通讯技术,LoRa技术的出现解决了物联网技术中长距离和低功耗的要求,因而被广泛运用到各种各样行业之中。

LoRa网关也称为LoRa无线集中器,是一种利用LoRa无线调制技术实现远距离数据传输的网关设备。LoRa网关位处LoRa星形网络的核心位置,是终端和服务器(Server)间的信息桥梁,是多信道的收发机。它可与LoRa节点模块组合,不改变用户的任何协议和数据,采用全透明传输机制,实现无线数据收发。

LoRa技术与NB-loT技术对比优缺点各是什么:

1.频段、成本、服务质量

NB-IOT和蜂窝通信使用的是运营商提供的授权频段,因为是专门划分的频段,因此干扰相对要少很多,虽然实际应用中会收取一定的通信费用,但是相应的也会提供更好的信号服务质量,安全性和认证。而且针对目前蜂窝网络基站的建成更有利于快速大规模应用。

LoRa工作在Sub-1G的非授权频段,无需申请便可以建立网络设备,相对来说网络架构简单,而且实际应用中不需要额外付通信费用,但是因为是开放频段,所以实际应用非常广泛,容易受到其他相同频段设备的干扰。

2.通信距离

NB-IOT信号覆盖范围取决于其基站密度和链路预算,借助前期的资源优势,能够实现比LoRa更广的范围覆盖和更好的QoS,且NB-IoT自身具有高达164dB的链路预算,使其传输距离可达15km~20km。

LoRa使用线性调频扩频调制技术,既保持了像FSK(频移键控)一样的低功耗特性,也显著增加了通信传输距离,从而提高网络效率和抗干扰能力,即不同扩频序列的终端在使用相同的频率同时发送时不会相互干扰,在此基础上研发的网关能实现多路并行的数据接受,大大扩展了网络容量。LoRa节点的传输距离可达 12~15 km覆盖范围(空旷郊区环境,市区环境传输距离会下降)。

3.低功耗、电池寿命

低功耗是物联网的指标之一,关于电池寿命方面需要考虑协议内容和节点电流消耗两个重要因素。NB-IOT同步协议的节点必须定期地联网,所需要的“峰值电流”比采用非线性调制的LoRa多出了几个数量级,尤其是在唤醒后请求基站到接入服务器的过程中,会存在大量电池电量的消耗。

LoRa是基于ALOHA协议的异步通信方式,因此可以根据具体应用需求进行精准的休眠时间设定,达到充分利用电池电量的目的。

(4) 设备成本

对终端节点来说,LoRa相比NB-IOT更加简单,更容易开发,NB-IOT的协议和调制机制比较复杂,需要更复杂的电路设计和更多的花费,同时NB-IOT采用授权频段,通信需要收取一定的费用。

LoRa和NB-IoT最大的区别是:NB-IoT是工作在蜂窝授权频段上,网络由运营商进行部署和维护,为保证能与基站进行正常的通信以及工作,有必要在产品实际部署之前对其功能进行有效的验证。

LoRa是非蜂窝网络,其标准细节的非公开性,使得产生用于验证的标准信号是个难点。LoRa可以利用传统的信号塔、工业基站甚至是便携式家庭网关来进行。构建基站和家庭网关价格便宜。在成本上来看,LoRa无线模块和NB-IoT无线模块成本相差不大,但在隐形成本上NB-IoT明显是要高于LoRa无线模块。
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