工业4.0描述了通过物联网、数据和服务对传统产业的转变。工业4.0概念的提出，旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人体工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。

智能制造作为工业4.0的核心，包括对工业物联网IIoT的使用，实时数据分析和基于传感器的监控。其主要的应用包括如下：

1、数字孪生 - 用于真实世界的仿真和建模

2、边缘计算 - 以处理更接近原始数据和需要数据的地方

3、预测性维护 – 通过使用IIoT传感器和预测性分析来分析数据异常，减少停机时间并提高整体设备效率

4、协作机器人（cobots）- 是可以与人类一起安全工作以增加生命的机器人生产力并减少重复性工作

5、无代码逻辑配置 - 增加可伸缩性并加快部署

6、AR - 通过基于AR的手动组装指南、资产诊断来提高运营效率

大数据支撑、高度智能化、效率最大化、业务流程透明化等是工业4.0及智能制造的核心特点及要素。而这其中，大数据的支持是实现工业4.0及智能制造的基础也是最重要的环节。而数据连接方式的多样性、数据的可用性以及数据的安全性是确保数据访问的核心要素。

对此，SICK推出的TDC-E工业物联网网关为工业4.0及智能制造数据访问和传输量身打造。

数据连接和访问

工厂数据连接通讯有多种方式，包含使用固定的有线连接和无线解决方案，例如蜂窝，低功耗广域网（LPWAN）和Wi-Fi。尽管有线以太网连接仍然是大多数工厂和仓库的主要数据连接方式，但无线连接越来越受到青睐。

这主要因为专用蜂窝技术将在这些市场中引入移动性、可靠性、确定性网络和标准化技术。工业4.0工厂和仓库需要连接大量数据输入，并且需要云服务来大规模实时地分析数据。

此外，对于未来工业4.0工厂和仓库，越来越多的移动组件将被采用，且需要不断进行重新配置，因此单纯通过有线连接已无法满足越来越多的应用需求。

对此，SICK推出的TDC-E工业物联网网关除了支持传统的有线以太网进行连接和数据通讯外，还支持基于WLAN及蜂窝的移动通讯及数据传输方式，可大大减少由铺设电缆带来的工作量和成本增加。

数据的可用性

对于智能制造而言，其实现的基础是数字互联 - 将整个企业从底层设备、现场传感器到机器的生产数据、工艺参数、能耗等进行采集，并为全局的生产优化提供数据分析的基础。

传统的现场总线仅解决在控制层面的数据，而对智能制造则牵扯到全局的优化、策略、路径、规划的问题，而这些互联又牵扯到基于不同总线协议及异构网络数据的访问和使用，如何采集和使用来自不同接口、网络、协议的跨平台数据，是智能制造大数据处理的一大难题。

为此，OPC-UA协议为工业4.0及智能制造的数据通讯量身打造。OPCUA是OPC基金会（OPC Foundation）创建的新技术，更加安全、可靠、中性（与供应商无关），为制造现场到生产计划或企业资源计划（ERP）系统传输原始数据和预处理信息。

使用OPC UA技术，所有需要的信息可随时随地到达每个授权应用和每个授权人员。为此，TDC-E工业物联网网关完美支持OPC-UA通讯协议，可连接至不同通讯接口，采集不同网络的数据并将数据通过OPC-UA协议传输至上位系统，如SCADA、MES等。

数据安全性

随着互联网+制造业的不断融合，使得企业的操作系统更为复杂，数据也越来越庞大，各种数据安全问题也越来越引起众多企业的重视。

为了保护关键的生产数据，制造商应确保技术供应商在整个环节上使用强大的加密密钥实施端到端加密。必须检查供应商的加密是否达到适当的标准水平，以及从云计算到边缘计算的范围。针对此，TDC-E工业物联网网关从多个方面加强数据安全性管控，保障数据在整个采集和通讯过程中的安全无窃取。