现场总线控制系统（FCS）系列：Rockwell Automation DeviceNet (适用于食品和饮料行业)_20. 未来趋势：DeviceNet与工业物联网（IIoT）的融合.docx

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20.未来趋势：DeviceNet与工业物联网（IIoT）的融合

20.1DeviceNet与工业物联网（IIoT）的背景

DeviceNet是一种现场总线技术，广泛应用于食品和饮料行业，用于连接传感器、执行器和其他设备。随着工业4.0的发展，工业物联网（IIoT）逐渐成为制造业的新趋势。IIoT通过将物理设备连接到互联网，实现设备的实时监控、数据采集和远程控制，从而提高生产效率和减少维护成本。DeviceNet与IIoT的融合，为食品和饮料行业带来了新的机遇和挑战。

20.2DeviceNet与IIoT的融合技术

20.2.1数据传输与协议转换

DeviceNet与IIoT的融合主要涉及数据传输和协议转换。DeviceNet使用CAN（ControllerAreaNetwork）物理层进行通信，而IIoT通常使用以太网或无线通信技术。为了实现二者的融合，需要使用协议转换器或网关设备。这些设备可以将DeviceNet协议转换为以太网协议，或将DeviceNet数据映射到OPCUA（OpenPlatformCommunicationsUnifiedArchitecture）等标准的IIoT协议。

#示例：使用Python实现DeviceNet数据到OPCUA的映射

importopcua

fromopcuaimportua,Server

importcan

#初始化DeviceNetCAN总线

can_bus=erface.Bus(bustype=socketcan,channel=can0,bitrate=125000)

#初始化OPCUA服务器

server=Server()

server.set_endpoint(opc.tcp://:4840/freeopcua/server/)

#设置服务器名称和命名空间

server.set_server_name(DeviceNettoOPCUAGateway)

uri=

idx=server.register_namespace(uri)

#创建对象和变量

objects=server.get_objects_node()

device_node=objects.add_object(idx,DeviceNetDevice)

temperature_node=device_node.add_variable(idx,Temperature,0.0)

pressure_node=device_node.add_variable(idx,Pressure,0.0)

#启动OPCUA服务器

server.start()

#读取DeviceNet数据并更新OPCUA变量

defupdate_opc_variables():

whileTrue:

message=can_bus.recv()#读取CAN总线上的消息

ifmessage.arbitration_id==0x123:#假设温度传感器的ID为0x123

temperature=message.data[0]#假设温度数据在第一个字节

temperature_node.set_value(temperature)#更新OPCUA变量

elifmessage.arbitration_id==0x456:#假设压力传感器的ID为0x456

pressure=message.data[0]#假设压力数据在第一个字节

pressure_node.set_value(pressure)#更新OPCUA变量

#运行更新函数

update_opc_variables()

20.2.2安全与可靠性

在融合DeviceNet与IIoT的过程中，安全性和可靠性是关键考虑因素。DeviceNet本身具有一定的安全机制，如网络管理报文（NMT）和设备故障检测。然而，IIoT网络面临更多的安全威胁，如数据泄露、网络攻击等。因此，需要采取额外的安全措施，如加密通信、访问控制和防火墙。

#示例：使用加密通信保护IIoT数据

importssl

importsocket

#配置SSL上下文

context=ssl.create_default_context(ssl.Pu