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基于FPGA的4G与PROFIBUS嵌入式网关研究与实现
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PROFIBUS（Process Field Bus，过程现场总线）是一种国际化现场总线标准，具有完善的技术体系、可靠的数据传输和完整的技术标准等特点，成为工业网络中最流行、最成功的一种总线。在制造业自动化、流程工业自动化、楼宇、交通电力及其他领域得到广泛应用。
4G（the 4th Generation mobile communication technology）作为新一代的移动通信技术，具有通信速度快、网络频谱更宽、延迟低的优点，是未来几年通信技术的佼佼者。“移动网+工业控制网”一直是研究的热点，而4G通信技术的发展使工业控制网络移动互联成为可能，其在工业领域的应用一直备受瞩目。
本项研究在对PROFIBUS-DP现场总线网络和4G移动网络两种异构网络的网络结构和网络协议深入研究和分析的基础上，提出了基于FPGA嵌入式网关的方法实现两种异构网络的无缝连接。PROFIBUS-DP现场总线通过该网关接入到4G通信模块，将现场总线的数据通过4G通信模块上传到云服务器，实现在Android客户端上查看、控制PROFIBUS-DP现场设备，从而达到利用无处不在的4G移动网对PROFIBUS-DP现场总线上设备远程实时监控的目的。同时，在系统安全方面，考虑到PROFIBUS-DP工控网络通过嵌入式网关接入移动互联网的安全性，在FPGA网关内部实现基于AES 128bit的数据加密算法，从而保证数据传输的安全。
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