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網關是什么？

網關是一種用于連接不同網絡的網絡設備，其作用是實現網絡之間的通信和數據交換。它負責將一個網絡的數據轉發到另一個網絡，并且可以進行路由、轉換和過濾等處理。通常用于連接局域網和廣域網之間，可以是硬件設備或者軟件程序。通過網關，用戶可以訪問外部網絡，同時也可以與外部網絡進行交流。

網關設備的作用是將信息從一種協議轉換為另一種協議。這個特殊功能使得網關與其他工具（比如防火墻）有所區別。同時，網關還可以充當網絡的唯一入口點，提供更高級別的安全性來保護網絡基礎設施。

工業網關的起源

工業網關的起源可以追溯到上世紀70年代。那個時候，工業控制系統逐漸發展，并開始在工廠和設備的自動化過程中被廣泛應用。然而，由于不同廠商和設備使用了不同的通信協議，設備之間的互聯變得困難。

為了解決這一問題，工業網關應運而生。工業網關是一種設備，用于轉換和連接不同的通信協議。它可以轉換和傳輸來自不同廠商和設備的通信數據，使它們能夠相互交流和合作。

隨著技術的不斷進步，工業網關也在不斷改進和變化。從最早的硬件設備到如今的軟件應用，工業網關的功能和性能有了顯著的提高。它已經成為工業自動化和智能制造中不可或缺的組成部分，為各行各業的生產和運營提供了重要的支持。

工業網關的發展促進了工業互聯網的興起。借助工業網關，設備和系統可以相互連接，實現數據共享和監控，從而提高生產效率和質量。

在20世紀70年代初，問世了第一臺網關設備，它也是遠程計算機網絡的先驅。其中代表性的網絡示例是ARPANET和ALOHANET。

隨著20世紀80年代的到來，計算機網絡從科學測試轉變為企業和普通大眾的常用工具，這要歸功于TCP/IP協議的普及。TCP/IP協議簡化并標準化了計算機間的通信，同時也推動了網絡設備的發展，例如我們現在常見的調制解調器和路由器。

網關是一種同時包含調制解調器和路由器的設備。

目前，在每個家庭都可以接入互聯網的地方，最受歡迎的網關類型開始普遍出現。這些設備通常被稱為調制解調器或路由器，盡管從技術角度來看，它們實際上是將不同功能集成在一起的一個設備。換句話說，網關就是將調制解調器和路由器組合在一起的設備。

這個設備的調制解調器功能允許連接家庭網絡和互聯網服務提供商（ISP）的接口。調制解調器能接受模擬或數字信號，具體根據傳輸介質而定，然后將其轉換為計算機能理解的數據。路由器的功能是管理進出數據包，適當地重定向它們，或者在認為它們可疑時進行限制。

許多人都熟悉在個人電腦上設置默認網關。默認網關的作用是手動或自動配置網絡IP地址。它指示電腦將所有信息發送到的位置。如果沒有設置默認網關，我們將無法上網或與其他網絡進行通信。

工業網關介紹

工業網關和其他網關設備類似，工業網關的主要功能是管理不同隔離網絡和子網之間的流量。常見的應用場景是用于控制樓層設備與外界之間的信息傳遞。

工業網關能夠進行協議轉換，并支持不同接口之間的通信。協議轉換的作用是將非基于以太網的組件接入工業網絡，并與外界進行連接。這是云端解決方案和物聯網所需的基礎設施之一。除了TCP/IP協議，現代工業網關還能夠使用UDP、PROFINET、OPC-UA和Modbus等多種協議。

為了保證安全可靠的外部傳輸，網關設備會將不同協議編碼的信息進行打包。此外，它還能夠將傳入的數據包引導到子網中適當的目的地。工業網關還具備處理同一本地網絡內設備之間數據的能力。

在日益興起的物聯網系統中，網絡網關也開始發現新的應用。隨著大量信息被共享到云平臺，物聯網網關在現場設備上扮演著額外的安全層。

物聯網網關是什么？

物聯網網關不僅具備常規網關功能，還能夠收集和匯總數據并將其傳輸至云數據中心。物聯網網關不僅僅是簡單地引導信息流量，而是可以通過編程來確定哪些特定的控制系統信息應該被發送到外部，并以何種方式進行發送。

物聯網網關可以通過兩種方式獲取信息：一是直接從現場設備收集信息，二是通過輪詢中央控制器（如可編程邏輯控制器）獲取信息。

PLC網關是什么？

為了實現從一個可編程邏輯控制器（PLC）到另一個PLC的通信，我們可以使用一個網關來進行協議轉換和接口連接。每個主要的PLC都有自己的專有協議，可以通過以太網進行通信。盡管很多新的系統在設計時都會選擇標準的控制供應商，但有時不同的控制器需要在同一個系統中共存并進行相互通信，尤其是在現場安裝中。在這種情況下，PLC網關就成為實現不同協議之間通信的關鍵設備。

網關設備共分為兩種類型：雙協議和多協議。雙協議網關只能用于兩個協議之間的通信，而多協議網關則可支持多種協議選項。PLC網關可以與Siemens PROFINET、Allen-Bradley Ethernet/IP、OPC-UA和Omron Ethernet/IP等多個協議進行通信。此外，非以太網協議，如AS接口（AS-I）、Profibus和Modbus也可通過網關實現互連。

在進行現有控制系統的改造時，一個重要的設備是網關。由于網關能夠連接不同的協議和網絡，因此它們能夠幫助將舊系統與支持物聯網的新設備連接在一起。