工业互联网是物联网在工业场景下的应用,目前,工业生产正在逐步进入自动化、信息化进程,工业互联网已进入快速发展阶段。工业场景下网络环境差,导致数据传输不稳定,同时设备接入的动态性和数据量的激增造成了生产设备难以监控和管理。针对这种情况,本文提出了一种基于工业互联网网关的管理系统的解决方案,整个管理系统涵盖了数据回传功能、内容分发功能以及设备与数据管理系统,具体工作如下:(1)利用网关设备实现数据智能回传。包含数据预处理和设备标识两个模块。由于冗余数据会增加系统处理成本和响应时间,在网关上建立了数据预处理功能。在数据上传前针对数据特点和用户需求实现数据预处理,提高数据传输和系统运作效率。另一方面工业环境设备的数据量庞大、并发性高,设备管理混乱,为解决这一问题,设计并实现设备唯一性标识功能。网关利用MQTT消息队列服务向云端传送数据,通过对消息主题进行统一规范实现对设备的唯一标识。同时论文选择EMQ消息队列代理服务完成设备的接入认证,解决系统的安全性问题。(2)设计云端与边缘协同的任务分发算法。大规模应用更新时,大量文件的下发即浪费带宽资源和时间,又可能导致云端负担过重而下发失败。为此,本文提出了云端与边缘协同的快速任务分发算法。本文基于P2P网络技术和贪婪算法,编写通信流程和计算策略。云端控制器生成任务列表、执行策略从而选择最优资源节点,与边缘网关协同实现任务的快速分发。通过与传统传输方式进行对比,实验结果表明,本文提出的任务分发算法在降低传输时延性能方面有着显著提升。(3)实现了“网关+云端”的设备和数据管理系统。为有效监控和管理工业生产设备,提高生产效率,同时确保数据实时性、稳定性,本文设计并实现了一套完整的管理系统。管理系统分为网关本地管理平台和云端管理平台两部分,基于Web技术和相关数据库编写完整的展示端、服务端以及数据端的交互流程。该系统完成了安全的设备接入、灵活的数据订阅和数据展示、文件上传等功能,对用户提供友好可定制的服务,实现对设备的监控和管理。在此基础上为保障系统平稳运行,还通过PM2对服务进行进程管理以及基于Nginx的负载均衡。文章末尾针对上述三个功能模块进行了功能和性能测试,同时分析了不足之处,思考未来的研究方向以及改进办法。