用于各种设备协议间做报文转换的网关通常被称为协议转换网关,也常被称为工业协议网关(在工业场景中)或多协议网关。它是一种专门用于解决不同设备、系统或网络之间因协议不兼容而无法直接通信的中间设备,核心功能是实现不同协议格式的报文(数据)在传输过程中的解析、转换和转发。
一、协议转换网关的核心作用
1.协议解析与转换
接收来自不同设备的报文(如传感器的Modbus协议、PLC的Profinet协议、物联网设备的MQTT协议等),将其从原始协议格式解析为通用数据格式(如JSON、XML),再根据目标设备的协议要求重新封装,实现跨协议通信。
例如:将工业传感器的ModbusRTU报文转换为以太网的TCP/IP报文,使传感器数据能被后台系统(如SCADA、MES)读取。
2.数据格式适配
不同协议的报文不仅格式不同,数据编码(如二进制、ASCII)、传输速率、校验方式等也可能存在差异。网关会对这些参数进行适配,确保数据在转换后准确、完整。
3.跨网络通信支持
部分网关还能实现不同网络类型的转换(如串口转以太网、无线转有线),例如将RS485总线上的设备数据通过以太网传输到云端平台。
4.数据过滤与预处理
可以对转换的数据进行过滤(如丢弃无效值)、聚合(如计算平均值)或加密,减少传输负担并提高安全性。
二、典型应用场景
工业自动化:连接不同品牌的PLC(如西门子S7协议、施耐德Modbus协议)、传感器与监控系统(SCADA)。
物联网(IoT):将设备的私有协议(如ZigBee、LoRa)转换为通用协议(如MQTT、HTTP),实现与云平台(如AWS、阿里云)的通信。
智能建筑:整合门禁系统(韦根协议)、空调系统(BACnet协议)与楼宇管理系统(BMS)。
交通领域:将车载设备的CAN总线协议转换为以太网协议,实现与交通监控中心的数据交互。
三、常见协议转换网关产品举例
工业类:西门子SCALANCE、赫斯曼(Hirschmann)RS20、MOXA的MGate系列。
物联网类:阿里云IoT网关、华为OceanConnect网关、物通博联的WG系统网关。