设备如何和Modbus物联网云平台通信呢？

设备和云平台要实现通信，首先要确保设备可以连网，也就是让设备接入互联网，包括设备直接连网和通过网关连网。

下面我们就来介绍设备通常使用的几种连网方式。

WiFi

通过 WiFi 芯片或模组，设备可以接入 WiFi 热点（AP），后者通常也是可以接入互联网或者私有网络的路由器，使得设备可以直接使用 TCP/IP 协议和云平台建立通信。

值得注意的是，WiFi 和以下几种连网方式，都属于链路层通信协议，它为设备和云平台建立通信管道，而在管道之上的数据通信协议，也就是后边提到的接入协议，可以有多种选择，比如 MQTT 、 HTTP 、 TCP 等，在下文中会有介绍。

以太网

通过以太网接入互联网的方式很常见，就像传统的 PC 电脑通过网线接入路由器实现上网一样。以太网支持 10M/100M/1000M 的传输速率，通过 IP 路由实现网络互通，最终速率受限于整条链路中最慢的交换节点。

在一些工业场景或智能楼宇中，设备使用以太网较多。

蜂窝网络

蜂窝网络由运营商提供，设备通过集成通信模组来使用相应的网络。目前在中国主要使用如下几种蜂窝网络。

2G/3G

2G/3G 是比较低速的数据服务网络，模组成本也相对较低，用在数据量较小的场景。由于 4G 的普及，2G/3G 在未来将迎来退网的时刻，所以对设备选型需要考虑使用期限的要求。

4G

4G 是目前使用较为广泛的蜂窝网络，除了 CAT-4 制式可以提供较高带宽的数据通信，还有目前比较适合用于物联网的 CAT-1 制式，成本相对较低，而速率和可靠性都领先于 2G/3G，是目前大多数设备连网较多的选择。

5G

5G 拥有高速率、低时延、高连接密度等优势，特别适合一些场景下大量设备节点的实时通信，比如：工业物联网、智慧交通。

NB-IoT

NB-IoT 是由运营商提供的基于现有蜂窝网络的窄带互联网，国内运营商包括电信、移动、联通，都提供了 NB-IoT 网络服务。

NB-IoT 的覆盖面广、传输速率低、能耗低，非常适合数据量小、非实时通信、低功耗的场景，比如：智能抄表、户外数据采集等。

通过网关

以上的几种连网方式，都是在设备上集成通信模组，使设备本身直接实现连网。除此之外，设备也可以通过网关来接入云平台。

网关的概念比较宽泛，广义上来说，它的目的是将数据打包转发，让一种数据封装格式变成另一种数据封装格式，从而让数据穿越各种不同的通信管道。所以说，网关本质上是一种“中转”作用。

在物联网中，网关的作用是将那些本身不能直接连接云平台的设备，通过网关的中转，让设备接入云平台。网关起到的作用是数据转发和协议转换。

除了通信中转作用，网关还具有另一个很重要的作用，那就是业务层的边缘计算，包括对设备的运维管理、联动控制、数据缓存等。

凡是实现以上作用的硬件或软件都可以称为网关。

那些和网关连接的设备，我们也称为子设备。那么，子设备和网关都有哪些连接方式和通信协议呢？连接方式非常多，有线方式包括 UART、USB、I2C、SPI、RS485、RS232、CAN、PROFIBUS、以太网、各类工业协议等，无线方式包括 WiFi、蓝牙、Zigbee、Lora、其它无线通信等。

以上这些都是链路层通信协议，在此之上，我们要知道消息包的数据格式，以及它们代表什么含义，我们还需要应用层通信协议，比如 Modbus、BACnet，以及一些工业级国标协议等。

而网关和云平台的连网方式，同样也应用到了上面提到的几种连网方式。

所以，便存在支持若干特定协议的网关，比如：支持 RS485/Modbus 子设备的 4G 的网关，用于工业数据采集；支持 Zigbee 子设备的 WiFi 网关，用于智能家居环境监测。

Modbus物联网云平台 与合作伙伴为开发者提供支持各类协议的网关硬件及软件，为行业解决方案提供完善的支持。

通过 DTU

DTU 是 Data Transfer Unit 的简称，也就是数据传输单元。事实上 DTU 就是一种典型的网关产品，它的特点在于面向用户的快速配置能力，部分 DTU 还支持可编程。DTU 将应用到更多的物联网场景中，成为一种开箱即用的硬件网关。

DTU 同样也是使用前边提到的几种常用的连网方式，而 DTU 与云平台的接入方式，常见的是 MQTT 和 TCP，这里的 TCP 方式更多是采用透传方式，也就是 DTU 将子设备发来的消息不做任何业务层的处理，直接封装成 TCP/IP 消息包，转发给云平台，同时也将云平台下发的数据包，经过链路协议层的处理，转发给子设备。

通过 DTU 接入 Modbus物联网云平台时，并不需要编程知识，更多是基于配置界面来设置云平台接入参数，以及和子设备的通信参数。