[0001] 本实用新型涉及物联网及数据应用技术领域，具体涉及一种基于工业制造的数据交换设备。

[0002] 随着物联网与大数据应用的普及，并开始展露其潜在的数据价值，在各行各业飞速扩展，特别是在互联网和快消行业，更是起到了至关重要的作用。而在传统行业还处在智能织造的转型阶段，生产设备的自动化程度逐步提高，但是对其数据应用还停留在员工手抄或传统ERP填报的方式，由此产生的弊端就是时效性差，整个工厂的生产运营无法实时全面掌控。

[0003] 基于此，本实用新型提出了一套基于工业制造的数据交换设备，来帮助企业针对生产设备数据进行实时自动采集，并通过以太网通信将数据传输至应用端。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种基于工业生产领域的数据交换设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为解决上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

[0006] 一种基于工业制造的数据交换设备，其包括有外部壳体，外壳上含有多种类数据接口，其特征在于还包括以太网交换模块、串口通信模块、工业现场总线通信模块、电源模块、数据采集API接口模块、边缘计算模块、数据存储模块组成，以太网交换模块汇接串口通信模块与工业现场总线通信模块，工业以太网交换机之间通过以太网交换模块进行通信与组网。

[0007] 作为本实用新型的进一步改进：所述数据交换设备的壳体上安装有串口通信模块接口，包括RJ45接口、HDMI接口、COM接口、PS接口。

[0008] 作为本实用新型的进一步改进：所述的串口通信模块拥有双网卡，其接口与数据应用端、工业设备进行通信连接。

[0009] 作为本实用新型的进一步改进：所述数据交换设备的数据处理模块处理数据后数据可存储本设备的数据存储模块，也可以通过RJ45接口将信息传输至服务器端。

[0010] 作为本实用新型的进一步改进，还包括若干组转发模块，用于实现以太网PHY接口芯片与多口以太网交换模块的芯片Switch的桥接，用于报文形式数据传输的转发，通过API接口模块分别与多口以太网交换模块的芯片 Switch实现互联。

[0011] 作为本实用新型的进一步改进：所述数据交换设备内置心跳系统，可以将设备状态自动反馈，通过反馈信号得知设备通信、开机是否正常。

[0012] 作为本实用新型的进一步改进：所述数据交换设备可以通过网络进行远程操控，边缘算法进行优化升级，所述边缘计算模块包括数据中心和边缘服务器，通过API接口采集数据，边缘计算处理后存储到数据中心，边缘服务器从中调用数据，所述边缘服务器包括PCIe Switch，CPU节点和PCIe加速装置，其中PCIe Switch分别与CPU节点和PCIe加速装置相连接。

[0013] 作为本实用新型的进一步改进：所述感知器带有GPRS模块和4G物联网模块。

[0014] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

[0015] 1.解决了现有工业以太网交换机只提供以太网接口或串行通信接口的接口种类少，接入方式单一，需要增加额外的协议或接口转换设备的问题。

[0016] 2.该工业数据交换设备体积小、接口丰富、集成度高，解决了现有设备体积大、组件多、内部连线复杂的问题。

[0017] 3.集成多种边缘算法和数据采集API接口程序，适用制造类工厂各种设备数据采集。

[0018] 4.自定义算法数据采集和处理周期，具有实时性和可控性。

[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0022] 请参阅图1‑2，本实用新型提出了一种基于工业制造的数据交换设备，其包括有外部壳体，外壳上含有多种类数据接口，其特征在于还包括以太网交换模块、串口通信模块、工业现场总线通信模块、电源模块、数据采集API接口模块、边缘计算模块、数据存储模块组成，以太网交换模块汇接串口通信模块与工业现场总线通信模块，工业以太网交换机之间通过以太网交换模块进行通信与组网。

[0023] 其中，所述数据交换设备的壳体上安装有串口通信模块接口，包括RJ45接口、HDMI接口、COM接口、PS接口。

[0024] 其中，所述的串口通信模块拥有双网卡，其接口与数据应用端、工业设备进行通信连接。

[0025] 其中，所述数据交换设备的数据处理模块处理数据后数据可存储本设备的数据存储模块，也可以通过RJ45接口将信息传输至服务器端。

[0026] 其中，还包括若干组转发模块，用于实现以太网PHY接口芯片与多口以太网交换模块的芯片Switch的桥接，用于报文形式数据传输的转发，通过API接口模块分别与多口以太网交换模块的芯片 Switch实现互联。

[0027] 其中，所述数据交换设备内置心跳系统，可以将设备状态自动反馈，通过反馈信号得知设备通信、开机是否正常。

[0028] 其中，所述数据交换设备可以通过网络进行远程操控，边缘算法进行优化升级，所述边缘计算模块包括数据中心和边缘服务器，通过API接口采集数据，边缘计算处理后存储到数据中心，边缘服务器从中调用数据，所述边缘服务器包括PCIe Switch，CPU节点和PCIe加速装置，其中PCIe Switch分别与CPU节点和PCIe加速装置相连接。

[0029] 其中，所述感知器带有GPRS模块和4G物联网模块。

[0030] 其中所述数据交换设备上部署有数据采集API接口模块、边缘计算模块；其中数据交换设备的壳体上安装有串口通信模块接口，包括RJ45接口、HDMI接口、COM接口、PS接口；其中数据交换设备的拥有双网卡，与数据应用端、工业设备通过以太网接口进行通信；其中数据交换设备的数据处理模块处理数据后数据可存储本设备的数据存储模块，也可以通过RJ45接口将信息传输至服务器端；其中数据交换设备内置心跳系统，可以将设备状态自动反馈；其中数据交换设备可以通过网络进行远程操控，边缘算法进行优化升级。

[0031] 本实用新型可适用于各种工业生产设备的数据采集，通过高度集成的多种串口协议，将各类设备数据采集到本数据交换设备的存储模块中，并通过以太网通信模块将数据传输到应用端服务器。其中数据采集模块可根据实际情况，支持多种串口协议，并实现数据实时采集可控。其中数据分析边缘算法可根据生产业务需求进行数据清洗处理，供数据看板展示、业务统计分析。本实用新型解决了目前数据采集器接口单一、功能简单、后期升级难等问题，极好的满足目前工业制造领域的数据采集交换需求。

[0032] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0033] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方。