📶 工业网关·协议解析
30章 实战目录
🧩 友好 · 硬核网关
01
工业网关概述
工业网关定义 · 物联网位置 · 主流硬件平台
02
常见工业协议概览
Modbus RTU/TCP · PROFINET · EtherNet/IP · OPC UA · MQTT
03
Modbus RTU协议详解
物理层RS-232/485 · 帧结构 · 主从站模型
04
Modbus RTU实战
Python minimalmodbus · 读取温湿度传感器
05
Modbus TCP协议详解
与RTU区别 · MBAP报文头 · TCP/IP封装
06
Modbus TCP实战
pymodbus库 · 与PLC通信 · 读寄存器
07
数据帧捕获与分析
Wireshark抓Modbus TCP · 解析功能码
08
PROFINET协议入门
工业以太网实时通信 · IO设备与控制器
09
EtherNet/IP协议入门
TCP/UDP · CIP对象模型 · 隐式/显式报文
10
OPC UA协议入门
面向服务架构 · 信息模型 · 安全机制
11
OPC UA实战
opcua-asyncio库 · 连接服务器 · 读变量
12
MQTT协议详解
发布/订阅 · QoS · Topic · 遗嘱消息
13
MQTT实战
paho-mqtt · 连接EMQX · 传感器数据上云
14
协议转换引擎设计
多协议适配器 · 插件化架构 · 动态加载
15
数据清洗概述
工业数据特点 · 噪声/缺失/重复 · 清洗流程
16
缺失值处理
均值填充 · 前向填充 · 插值 · 时间戳策略
17
异常值检测
3σ原则 · 箱线图 · 移动平均 · 阈值过滤
18
重复数据去重
时间窗口去重 · 哈希去重 · 滑动窗口
19
数据格式统一
时间戳标准化 · 单位转换 · 类型强制转换
20
数据质量评分
完整性/准确性/一致性/时效性指标
21
实时数据流处理
deque滑动窗口 · Pandas流式处理
22
边缘计算与数据清洗
本地清洗规则 · 减少云端负载 · 断网续传
23
规则引擎设计
rule-engine · 可配置清洗规则JSON
24
数据缓存与批量上传
SQLite缓存 · 批量压缩 · 断点续传
25
网关日志与监控
结构化日志JSON · 日志级别 · 远程收集
26
网关远程管理
SSH远程 · OTA固件升级 · 配置下发
27
安全机制
TLS加密 · 证书管理 · 身份认证 · ACL
28
性能优化
多线程/异步IO · 内存池 · CPU/内存监控
29
项目实战一
树莓派 · Modbus RTU转MQTT网关
30
项目实战二
RK3568 · OPC UA转MQTT · 边缘计算清洗
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