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Linux工控网关Modbus与OPC UA协议集成实战

共计 30 章节

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工控网关概述

工业物联网架构 · 网关角色定位 · Modbus与OPC UA协议对比

工控网关概述工业物联网架构

Linux工控网关硬件选型

树莓派 · RK3588 · x86工控机对比

Linux工控网关硬件选型

Linux系统环境搭建

Ubuntu Server 22.0… · 网络配置 · SSH远程管理

Linux系统环境搭建

Modbus协议原理

Modbus RTU与TCP帧结构 · 功能码详解 · 地址映射规则

Modbus协议原理

OPC UA协议原理

OPC UA信息模型 · 节点与引用 · 服务集与安全机制

Python Modbus库实战

使用pymodbus库实现RTU M…

Python OPC UA库实战

使用opcua-asyncio库创建…

Modbus转OPC UA网关核心逻辑

数据采集 · 协议转换 · 状态同步

多线程与异步编程

Python asyncio在网关中… · 并发处理多设备

多线程异步编程

数据模型设计

OPC UA地址空间建模 · 映射Modbus寄存器到节点

数据模型设计OPC

配置文件管理

YAML/JSON配置驱动 · 动态加载Modbus设备表

配置文件管理YAML/JSON

日志与监控系统

Python logging模块 · Prometheus指标暴露

日志监控系统

网关安全加固

TLS加密 · OPC UA认证 · 防火墙规则

网关安全加固TLS

Web管理界面

Flask构建REST API · Vue.js前端展示设备状态

Web管理界面

MQTT桥接集成

将OPC UA数据发布到MQTT B… · 实现云端同步

MQTT桥接集成

边缘计算与规则引擎

基于Node-RED或自研规则引擎 · 实现本地逻辑

边缘计算规则引擎

数据库持久化

InfluxDB时序数据库存储历史数… · Grafana可视化

数据库持久化InfluxDB

容器化部署

Docker Compose编排网关… · Kubernetes集群管理

容器化部署Docker

固件升级与OTA

基于OSTree或Mender的Li…

OTA固件升级

性能测试与优化

压力测试工具wrk · locust · 优化协议转换延迟

性能测试优化

故障诊断与调试

tcpdump抓包 · Wireshark分析 · strace系统调用跟踪

故障诊断调试

高可用架构

主备切换 · 负载均衡 · 数据缓存与断线重连

高可用架构主备切换

Modbus TCP多主站模式

多客户端并发访问 · 令牌环与仲裁机制

OPC UA PubSub模式

发布/订阅模式实现 · UDP组播与MQTT映射

时间同步与事件管理

NTP精确同步 · OPC UA事件与告警机制

时间同步事件管理

跨平台编译

交叉编译ARM64架构 · 优化C扩展模块性能

跨平台编译ARM64

工业协议网关对比

Modbus TCP · Profinet · EtherNet/IP

工业协议网关对比Modbus

行业案例实战

智慧工厂产线数据采集 · 能源管理系统SCADA对接

行业案例实战智慧工厂产线数据…

项目文档与测试

Sphinx生成API文档 · pytest单元测试与集成测试

项目文档测试

课程总结与展望

工业4.0趋势 · OPC UA over TSN · 未来演进方向

课程总结工业4.0趋势