Industrial Edge Gateway

Industrial Edge Gateway（工业边缘网关）是一款轻量级工业边缘计算网关软件，面向制造、能源、楼宇等现场部署。后端采用 Go，管理界面采用 Vue 3 + Vuetify。

产品概览

Industrial Edge Gateway 部署在工业现场，核心任务是打通 OT 设备与 IT 系统之间的数据通道，实现：

海量设备连接与数据接入：通过 12 种南向工业协议驱动，统一采集 PLC、DCS、表计、楼宇控制器及网络设备数据；ScanEngine 调度内核负责采集任务编排，写入 ShadowCore 影子设备实时快照。
边缘智能处理与联动：在靠近数据源的边缘端，基于 expr 规则引擎完成逻辑判断、位运算、读-改-写（RMW）及 Sequence/Delay/Check 工作流编排；虚拟影子设备（Virtual Shadow Engine）从多台真实设备选点映射或公式聚合，生成派生虚拟点位，实现本地联动控制与跨设备指标汇总，减轻上行带宽压力。
多系统无缝集成：通过 MQTT、Sparkplug B、OPC UA Server 及 EdgeOS（MQTT/NATS）等北向通道，将处理后的数据对接云平台、SCADA 与企业应用，并支持反向写控。

产品优势

丰富的工业协议支持

内置 12 种南向驱动，覆盖 Modbus、BACnet、OPC UA、Siemens S7、EtherNet/IP、Omron FINS、SNMP、IEC 60870-5-104、DL/T645、Mitsubishi SLMP、Profinet IO、KNXnet/IP 等主流工业协议。支持设备发现、对象扫描与批量点位注册，满足 PLC、表计、楼宇与电力等场景的异构接入需求。完整驱动矩阵见南向驱动文档。

低延迟数据采集与处理

ScanEngine 以 10ms Tick 驱动优先级队列调度，ExecutionLayer 按 Serial / Parallel / Limited 模式隔离执行；ShadowCore 以纯内存快照作为数据真源（SoT），UI、边缘计算与北向接口统一从影子设备读取，缩短数据流转路径。WebSocket 实时推送点位变化，支持通道级 TCP 链路监控。

轻量灵活部署

单二进制交付，CGO_ENABLED=0 静态编译，无运行时依赖；最低 128MB 内存、1GB 存储即可运行，支持 x86_64、ARMv7、ARM64。可选 Docker 镜像部署，适合树莓派、工业网关、虚拟机及嵌入式设备。

边缘规则与联动控制

内置轻量级 expr 规则引擎，扩展工业位操作语法（v.N / v.bit.N、bitget/bitset 等），支持寄存器 RMW 写保护其他位状态。规则可编排 Sequence（序列）、Delay（延时）、Check（条件检查）等工作流，配套规则运行日志查询与 CSV 导出。

虚拟影子设备

Virtual Shadow Engine 从多台真实设备选点拼积木：直接映射来源点位，或通过公式计算生成新的虚拟点位；结果写入 ShadowCore，供边缘计算规则、北向接口与 UI 实时查询统一消费。数据路径为 南向采集 → 真实影子设备 → Virtual Shadow Engine → 虚拟影子设备 → 边缘计算 / 北向 / UI；真实点位更新后，引擎解析依赖图并增量重算，写入 virtual-{id} 影子。

支持 直接映射（1:1 转发真实点位值，适合跨设备汇聚、点位整理与北向暴露）与 公式计算（引用 channel_id.device_id.point_id 格式来源，支持 + - * / 与括号，用于跨设备求和/平均、倍率换算等派生指标）。积木编辑器支持批量映射、公式模板与依赖引用自动解析。典型场景：跨设备流量汇总、多路温度平均供越限规则、分散点位统一 MQTT/OPC UA 上报、工程单位换算。

智能采集优化

基于设备画像的自适应采集：RTT 管理器（EWMA 动态超时）、MTU 管理器（批量读包大小探测）、Gap 优化器（请求间隔调节）及 Modbus Illegal Address 24h 冷却。统一 ConnectionManager 提供指数退避重连、采集健康检测与低频补偿探测，提升总线通信效率与稳定性。

北向平台集成

支持 MQTT（自定义 Topic/Payload 模板）、Sparkplug B（NBIRTH/NDEATH/DDATA）、OPC UA Server（双向读写互通）及 EdgeOS 北向通道，便于对接 EMQX、Ignition、云平台及自建数据中心。

功能一览

功能	描述	功能清单
数据采集	南向通道与设备管理，多协议统一接入，ScanEngine 调度采集并写入影子设备	12 种协议驱动 · 通道/设备 CRUD · 设备/对象扫描 · ScanEngine 调度 · ShadowCore 快照 · 通道 TCP 监控 · ConnectionManager 重连
数据上报	将影子设备数据转发至云平台或上层系统，支持反向控制	MQTT · Sparkplug B · OPC UA Server · EdgeOS（MQTT/NATS） · Topic/Payload 映射 · 反向写控
虚拟影子设备	Virtual Shadow Engine 从多台真实设备选点，直接映射或公式计算生成派生虚拟点位	直接映射 · 公式计算 · 积木编辑器 · 依赖图增量重算 · 跨通道聚合 · 北向/UI 统一暴露
边缘计算	基于 expr 规则的本地联动与位操作，减少无效上行	expr 表达式 · 位运算增强 · RMW 写 · Sequence/Delay/Check 工作流 · 规则日志
系统管理	Web 可视化运维与配置管理	Vue 3 管理 UI · JWT / LDAP/AD · 安装向导 · config.db 配置 · 日志查询/导出 · WebSocket 实时数据

系统架构

Edgex V2.0 架构 · ScanEngine 统一调度：12 种南向驱动经 ScanEngine 写入真实影子设备快照，Virtual Shadow Engine 生成虚拟影子设备，再联通边缘计算与北向接口。

网关面向工业现场部署，支持多协议南向采集、北向数据共享、规则引擎与可视化运维。核心数据路径遵循 调度驱动架构（ScanEngine 内核）：

config.db → ChannelManager → ScanEngine（10ms Tick · PriorityQueue）
                                    ↓ dispatch
                              ExecutionLayer（Serial / Parallel / Limited）
                                    ↓
                              Driver.ReadPoints（纯执行 · ConnectionManager 重连）
                                    ↓
                              ShadowCore (SoT) — 真实影子设备
                                    ↓
                         Virtual Shadow Engine → 虚拟影子设备
                                    ↓
                         ShadowBridge → DataPipeline
                                    ↓
              WebSocket / EdgeCompute / Northbound / 历史值

组件	职责
ChannelManager	通道/设备 CRUD、驱动生命周期、`ScanEngineAdapter` 任务注册
ScanEngine	内核调度器：时间/资源/执行/状态闭环；Scan Class（fast/normal/slow）
ExecutionLayer	SerialQueueManager 硬隔离 + Parallel 三层背压 + Limited 低并发
ShadowCore	影子设备真源（SoT），纯内存运行时快照，承载真实与虚拟影子设备，UI 与北向统一读 Shadow
Virtual Shadow Engine	跨设备点位映射与公式计算，依赖图增量重算，写入 `virtual-{id}` 虚拟影子设备
ConnectionManager	唯一 dial Owner：EnsureConnected / ScheduleReconnect / single-flight

北向协议：MQTT、Sparkplug B、OPC UA Server、edgeOS(MQTT/NATS)。

近期进展（2026-06）：ScanEngine 调度驱动内核已落地（ExecutionLayer + ResourceController + 调度闭环）；CollectionScheduler/deviceLoop 已移除；Modbus/DLT645 重连已统一至 ConnectionManager。

部署流程

1. 环境要求

项目	最低	推荐
内存	128MB	512MB+
存储	1GB	4GB+
CPU	单核	双核+
Go（源码编译）	1.25+	—
Node.js（前端编译）	16+	—
GoReleaser v2	最新版	一键多平台打包

支持 Linux / Windows，架构：x86_64、ARMv7、ARM64。

2. 编译方式

一键多平台打包（推荐）

项目使用 GoReleaser（.goreleaser.yml）统一构建前端与后端，并生成分平台安装包。GoReleaser 内置 nfpm，用于生成 .deb 包，无需单独安装 nfpm。

# 安装 GoReleaser（任选其一）
go install github.com/goreleaser/goreleaser/v2@latest
# 或 brew install goreleaser

# 在仓库根目录执行：清理 dist/ 并构建（snapshot 模式，不发布 GitHub Release）
goreleaser release --snapshot --clean

构建流水线（before.hooks）：

go mod tidy — 整理 Go 依赖
npm run build --prefix ./ui — 构建 Vue 前端至 ui/dist/

交叉编译目标（CGO_ENABLED=0，入口 ./cmd/main.go，二进制名 edgex）：

平台	架构
Linux	amd64、arm64、arm/v7
Windows	amd64（不含 arm/arm64）

产物目录 ./dist/：

类型	说明
tar.gz	`edgex-{version}-{os}-{arch}.tar.gz`，含二进制、`conf/`、`scripts/`、`edgex.service`、`edgex.sh`、`ui/dist/` 等
deb	`edgex-v{version}-{arch}.deb`，安装至 `/usr/local/bin/edgex`，含 systemd 单元与前端静态资源
SHA256SUMS	各产物校验和

版本信息通过 ldflags 注入：Version、BuildTime、CommitID（snapshot 模式下版本号为 snapshot 标识）。

snapshot vs 正式发布：--snapshot 仅本地/CI 构建，不上传 Release。推送 v* 标签并执行 goreleaser release（无 --snapshot）时，按配置创建 draft GitHub Release（release.draft: true）。

手动编译（开发 / 单平台）

git clone https://github.com/anviod/edgex.git
cd edgex
go mod tidy

# 后端：静态编译，无 CGO 依赖
CGO_ENABLED=0 go build -o edgex ./cmd/main.go

# 前端（生产环境推荐，产物由后端托管 ui/dist）
cd ui && npm install && npm run build && cd ..

3. 目录与配置

路径	说明
`data/`	运行时数据目录；`config.db` 存储配置（首次启动为空则进入安装向导）
`logs/`	运行日志（默认 `logs/gateway.edgex.log`）
`conf/`	遗留 YAML 配置，用于一次性迁移（`-conf` 参数指定，默认 `./conf`）

首次启动若 data/config.db 不存在，网关以安装模式启动，通过 Web UI 完成初始化。

4. 启动服务

# 默认配置目录 ./conf，HTTP 端口见 server 配置（常见 8080/8082）
./edgex

# 指定遗留 YAML 迁移目录
./edgex -conf ./conf/

访问 http://localhost:<port> 进入管理界面。默认账号见安装向导或 conf/users.yaml。

5. Docker 部署（可选）

docker pull anviod/edgex:latest

docker run -d \
  --name edgex \
  -p 8082:8082 \
  -p 47808:47808/udp \
  -v /path/to/data:/opt/edgex/data \
  --restart unless-stopped \
  anviod/edgex:latest

6. 生产部署参考

systemd 服务、防火墙端口、配置初始化：见用户手册 — 部署流程
EdgeOS 集成与北向通道：见 EdgeOS 快速入门
多从站 Modbus 配置：见多从站快速入门
完整部署文档索引：docs/deployment/ | GitHub Pages 部署指南

南向驱动开发进度

注册来源：cmd/main.go 空白导入 · 测试日期：2026-06-27 · CGO_ENABLED=0

协议	注册名	状态	读	写	扫描/发现	单元测试	文档
Modbus TCP/RTU/RTU-over-TCP	`modbus-tcp`, `modbus-rtu`, `modbus-rtu-over-tcp`	生产就绪	是	是	—	33 项 / 27%	Modbus 优化
BACnet IP	`bacnet-ip`	生产就绪	是	是	Scan + ScanObjects	80+ 项 / 59%	BACnet 设计说明
OPC UA Client	`opc-ua`	生产就绪	是	是	Scan + ScanObjects	25 项 / 40%	OPC UA 设计
Siemens S7	`s7`	生产就绪	是	是	—	52 项 / 42%	S7 协议
EtherNet/IP (ODVA)	`ethernet-ip`	生产就绪	是	是	—	60 项 / 30%	EIP 实现方案
Omron FINS (TCP/UDP)	`omron-fins`	生产就绪	是	是	—	12 项 / 31%	FINS 协议
SNMP v2c/v3	`snmp`	生产就绪	是	是	ScanObjects	22 项 / 45%	SNMP 驱动
IEC 60870-5-104	`iec60870-5-104`	M1 已交付	是	单点遥控	—	16 项 / 45%	ICE104 开发计划
DL/T645-2007	`dlt645`	已实现	是	是	—	24 项 / 71%	DL/T645 驱动
Mitsubishi SLMP (MC)	`mitsubishi-slmp`	生产就绪	是	是	—	13 项 / 57%	三菱 MC 驱动
Profinet IO	`profinet-io`	已实现	是	是	—	11 项 / 49%	Profinet IO
KNXnet/IP	`knxnet-ip`	生产就绪	是	是	网关发现	13 项 / 67%	设备驱动

状态说明

状态	含义
生产就绪	协议栈完整，具备现场联调与单元/场景测试覆盖
M1 已交付	核心功能可用，后续里程碑（M2）待完成
已实现	代码已实现并通过单元测试，待现场设备联调验收

ICE104 M1 范围：TCP 链路、TESTFR/STARTDT、总召唤读、自发上报缓存、单点遥控。M2 待办：时钟同步、遥脉召唤、双点遥控/设定值、S 帧窗口、模拟器联调报告。

DL/T645 / Profinet IO：协议读写与连接管理已实现；单元测试以 Mock 链路/模拟器为主，现场设备联调验收进行中。

驱动开发规范与 Q3 架构约束：docs/TODO/index.md

用户手册

完整操作指南：docs/guide/USER_MANUAL.md
在线阅读：https://anviod.github.io/edgex/guide/USER_MANUAL.html

手册主要章节：

章节	内容
安装指南	系统要求、二进制/Docker/源码三种安装方式
部署流程	环境准备、防火墙、配置目录、systemd 服务、健康检查
南向采集	通道配置、设备发现、点位扫描、Modbus/BACnet/OPC UA/S7 等 12 种协议操作
北向数据共享	MQTT、Sparkplug B、OPC UA Server、edgeOS 通道配置
边缘计算	规则引擎、表达式语法、Read-Modify-Write、工作流编排
系统管理	用户认证、LDAP/AD、日志查询与导出
故障排查	连接异常、采集质量、常见错误处理

测试状态

# 全量测试（推荐无 CGO 环境）
CGO_ENABLED=0 go test ./...

# 驱动包专项
CGO_ENABLED=0 go test ./internal/driver/... -count=1 -cover

# 核心包专项
CGO_ENABLED=0 go test ./internal/core/... -count=1 -cover

2026-06-28 测试结果：CGO_ENABLED=0 go test ./internal/driver/... ./internal/core/... ./internal/integration/... 全部通过。12 个南向驱动生产路径均使用真实协议栈；驱动包覆盖率约 27–70%；internal/core/... 覆盖率 48.0%。

详细报告：南向驱动测试报告 | GitHub Pages

文档索引

类别	链接
文档站点（GitHub Pages）	https://anviod.github.io/edgex/
驱动文档	docs/drivers/
部署指南	docs/deployment/
架构设计	docs/architecture/
开发计划 / TODO	docs/TODO/
Q3 南向采集优化方案	docs/[TODO]边缘计算南向采集优化方案2026第三季度.md
测试验证	docs/testing/
运维参考	docs/operations/

快速开始（开发）

go mod tidy
go run cmd/main.go          # 后端，默认 -conf ./conf
cd ui && npm install && npm run build && cd ..   # 前端（可选）

默认管理端口取决于 server 配置；BACnet 需开放 UDP 47808。

License

Mozilla Public License 2.0 (MPL-2.0)

English

Industrial Edge Gateway is a lightweight edge computing gateway for industrial IoT. It connects southbound field devices (12 protocols: Modbus, BACnet, OPC UA, S7, EtherNet/IP, FINS, SNMP, IEC 104, DL/T645, Mitsubishi MC, Profinet IO, KNXnet/IP) to northbound systems (MQTT, Sparkplug B, OPC UA Server, EdgeOS) with local rule-based edge computing (expr, RMW, workflows).

Product overview: mass device connectivity · edge rule processing · multi-system integration.

Documentation: https://anviod.github.io/edgex/
Product Guide (中文): 产品说明
User Manual: USER_MANUAL
Build: CGO_ENABLED=0 go build -o edgex ./cmd/main.go
Tests: CGO_ENABLED=0 go test ./...
Driver matrix: See docs/drivers/index.md

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 156 Commits
.github/workflows		.github/workflows
.vscode		.vscode
cmd		cmd
docs		docs
internal		internal
scripts		scripts
test		test
ui		ui
.gitattributes		.gitattributes
.gitignore		.gitignore
.goreleaser.yml		.goreleaser.yml
LICENSE		LICENSE
README.md		README.md
edgex.service		edgex.service
edgex.sh		edgex.sh
go.mod		go.mod
go.sum		go.sum
server.crt		server.crt
server.key		server.key
setup-sync.sh		setup-sync.sh
start-sync.bat		start-sync.bat

Folders and files

Latest commit

History

Repository files navigation

Industrial Edge Gateway

产品概览

产品优势

丰富的工业协议支持

低延迟数据采集与处理

轻量灵活部署

边缘规则与联动控制

虚拟影子设备

智能采集优化

北向平台集成

功能一览

系统架构

部署流程

1. 环境要求

2. 编译方式

一键多平台打包（推荐）

手动编译（开发 / 单平台）

3. 目录与配置

4. 启动服务

5. Docker 部署（可选）

6. 生产部署参考

南向驱动开发进度

用户手册

测试状态

文档索引

快速开始（开发）

相关文档

License

English

About

Topics

Resources

License

Uh oh!

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages 0

Uh oh!

Contributors

Uh oh!

Languages

Packages