IGW-S 网关采集软件 · 产品概述
IGW-S 网关采集软件 · 产品概述
波盾科技 Purten Technology｜工业物联网边缘采集网关软件 适用对象：系统集成商、设备运维工程师、工业物联网平台建设方
一、产品定位
IGW-S 是一款运行在边缘网关上的工业级数据采集与上报软件，部署于 ARM Linux 网关设备（支持 ARMv7 全志 V3s、aarch64 瑞芯微 RK3566 等平台）。它承担工业现场「南向采集、北向上报」的核心职责：
- 南向采集：通过 Modbus RTU / Modbus TCP 协议，从 PLC、仪表、传感器等下位机读取工业数据，采集驱动以内置模块方式运行，无子进程开销；
- 北向上报：通过 MQTT 协议（支持 QoS 0/1/2、TLS 加密、离线队列与断点续传）将数据可靠上行至物联网平台；
- 平台对接：与 TenCon 等云端平台对接，接收配置下发与远程控制指令，支持 HTTP 轮询、设备指纹绑定与 A/B 分区远程升级（OTA）。
一句话概括：把工业协议侧的数据，以确定的语义，稳定、安全地搬运到网络协议侧。
二、核心特点
1. 内核与硬件解耦，长期可演进
采用「Core 内核 + 协议插件」架构。Core 只提供运行时、生命周期管理与配置总线，不感知任何具体协议和硬件；所有协议能力以可替换插件形式接入。即使全部插件未加载，Core 仍可正常启动，从根本上保证了系统的稳定性与可扩展性。
2. 配置即真相，运维可审计
所有业务状态以 TOML 配置文件为唯一数据源（Single Source of Truth），内存缓存仅作派生。协议模板、实例配置、链路拓扑三层配置结构清晰，支持全量配置的一键导出与导入，便于批量部署、版本管理与故障回溯。
3. 弱网可靠传输，数据不丢
内置 SQLite 离线消息队列，网络中断时数据本地落盘缓存，链路恢复后自动断点续传；MQTT 支持 QoS 0/1/2 三档服务质量与 Last Will 遗嘱消息，配合多链路网络自动切换，保障现场数据在恶劣网络环境下不丢失、不混乱。
4. 零信任安全基线
- 默认仅允许私网 IP 访问管理接口，外部访问直接拒绝；
- Cookie Session 鉴权 + PBKDF2-HMAC-SHA256 密码哈希（最高 10 万次迭代）；
- 登录失败阶梯锁定与全局限流，防爆破、防刷屏；
- MQTT 支持 TLS 传输加密，平台侧支持设备指纹绑定，防止非法设备接入。
5. 边缘自治，断网不停机
网关在与云端断连期间可独立完成数据采集、本地缓存与控制逻辑，不依赖云端实时在线；恢复连接后自动补传与同步，真正实现「边缘自治、云端统管」。
三、功能清单
| 能力域 | 主要功能 |
|---|---|
| 协议采集 | Modbus RTU/TCP 采集、点位（标签）管理、CSV 批量导入导出、模拟上报调试 |
| 数据上报 | MQTT 3.1.1 客户端、QoS 0/1/2、TLS 加密、离线队列、断点续传、多链路切换 |
| 节点管理 | 采集节点创建/启停/重命名、节点模板、订阅关系管理、自动启动 |
| 远程控制 | 下行写指令（Modbus 写线圈/寄存器）、平台配置下发 |
| 平台对接 | TenCon HTTP 轮询、设备指纹绑定、配置版本（config_ver）同步 |
| 运维监控 | CPU/内存/磁盘/消息计数指标、健康检查、分级日志与按天轮转、SSE 实时事件 |
| 远程升级 | A/B 双分区 OTA，升级失败自动回滚，设备不变砖 |
| 配置管理 | 全量配置导出/导入、出厂重置、JSON Schema 合法性校验 |
| 扩展能力 | Add-on 独立进程扩展（MCU 管理、蜂窝拨号、自定义插件），双向心跳监护 |
四、典型应用场景
- 水处理与环保监测：采集在线分析仪、流量计、加药设备数据，上报至污水站运营平台，支撑远程运维与达标监管；
- 工业设备联网：为存量 PLC、RTU、智能仪表提供低成本的 MQTT 上云通道；
- 分布式站点监控：在无人值守的泵站、基站、机房部署，弱网环境下本地缓存、网络恢复自动补传；
- 协议转换网关：在 Modbus 现场总线与 MQTT/云平台之间做稳定的协议与语义转换。
五、部署形态
IGW-S 以单一主二进制 + 可选 Add-on 进程的形态运行，通过 systemd 守护，支持 x86_64、aarch64、armv7 多架构交叉编译与容器化构建。前端管理界面随程序内嵌发布，浏览器即可完成全部配置，无需在现场安装额外软件。
下一篇：《技术架构与性能指标》，介绍系统分层、数据管道设计与关键性能/可靠性指标。