物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關是一種可以連接多臺設備的設備,具有直連互聯(lián)網(wǎng)的功能。這允許物聯(lián)網(wǎng)服務將從設備接收的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫,并分析收集的數(shù)據(jù)。同時,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關還支持向設備發(fā)送指令和信息。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的主要功能如下:
傳感器到云訪問
智能傳感器是物聯(lián)網(wǎng)架構中最關鍵的元素之一。其從物理世界收集各種數(shù)據(jù),并為物聯(lián)網(wǎng)提供海量的數(shù)據(jù)源。不同的傳感器設備可以連接到物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)關,然后可以收集數(shù)據(jù)、檢查協(xié)議,并將其傳輸?shù)狡渌O備或云。
同時,物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)關還可以通過負載均衡等技術,對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行緩存和分析,從而提高整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的速度和可靠性。
物聯(lián)網(wǎng)設備主要使用Zigbee、Z-Wave和藍牙LE等短距離無線技術,與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關進行通信。一些物聯(lián)網(wǎng)設備還使用LoRa等遠程無線技術連接到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關。然后,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關通過光纖WAN或以太網(wǎng)LAN將一系列傳感器連接到廣域網(wǎng)(WAN)或云。
各種通信技術主要是針對特定的應用而開發(fā)的,相互之間缺乏兼容性和系統(tǒng)規(guī)劃。為了實現(xiàn)多種通信技術標準的互聯(lián)互通,3GPP等一些組織已經(jīng)開始致力于物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的標準化工作。
設備管理
對于任何大型網(wǎng)絡,強大的設備管理能力都是必不可少的。注冊管理、授權管理、狀態(tài)監(jiān)管等都可以通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關管理來實現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關還可以對子網(wǎng)中的節(jié)點進行管理,包括遠程實現(xiàn)喚醒、控制、診斷、升級、維護,以及獲取其標識、狀態(tài)、屬性、能量等。
每個物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的管理能力因子網(wǎng)標準的不同和協(xié)議的復雜性而異。用戶可以利用統(tǒng)一的管理界面來統(tǒng)一控制外圍網(wǎng)絡節(jié)點,并可以采用模塊化的方式來管理物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的不同感知網(wǎng)絡和應用。
多協(xié)議轉(zhuǎn)換
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關可以實現(xiàn)各種感知網(wǎng)絡到互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)絡的協(xié)議轉(zhuǎn)換,將數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝成標準格式,保證各種感知網(wǎng)絡的協(xié)議成為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信令,并保證數(shù)據(jù)包解析成感知層協(xié)議能夠理解的信令和控制指令。
邊緣計算
具有邊緣計算能力的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關可以優(yōu)化終端數(shù)據(jù)處理,為數(shù)據(jù)安全創(chuàng)造條件,有效緩解平臺服務器的負載。具體履行以下職責:
支持消息轉(zhuǎn)換和異常報警;
支持在線鏈路檢測和斷開時自動重新連接;
支持設備運行自檢軟件,實現(xiàn)運行故障的自我修復;
支持系統(tǒng)狀態(tài)、網(wǎng)絡連接狀態(tài)、路由狀態(tài)查詢;
支持遠程登錄、web、ssh配置;
支持web升級、本地日志、遠程日志、串口輸出日志。
如何選擇物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關?
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關設備由硬件和軟件組成。如今,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關有多種樣式。那么,選擇物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的標準是什么?
接口:首先要考慮的是用于連接網(wǎng)關和設備的接口。網(wǎng)關的接口決定了可以連接的設備,因此選擇與設備匹配的接口是關鍵。串行通信和USB連接是有線連接技術的示例。無線連接經(jīng)常采用藍牙、Zigbee、Wi-Fi等;
網(wǎng)絡接口:通常,為了連接外部網(wǎng)絡,會使用以太網(wǎng)、Wi-Fi、4G LTE或5G;
硬件:與普通計算機相比,網(wǎng)關的CPU和內(nèi)存性能受到限制。因此在考慮網(wǎng)關的物理功能之前,必須明確其用途。
軟件:操作系統(tǒng)、應用環(huán)境、編程語言、開發(fā)環(huán)境等都是軟件的例子。大多數(shù)情況下,網(wǎng)關運行在Linux操作系統(tǒng)上。
電源:大多數(shù)網(wǎng)關依靠交流適配器供電,有些網(wǎng)關可能內(nèi)置鋰電池。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關常見問題解答
問:什么是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關?
答:物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關是將執(zhí)行器、傳感器和其他智能設備連接到云的硬件或軟件。物聯(lián)網(wǎng)設備和云之間傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)都通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關進行路由。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的另一個名稱是,智能網(wǎng)關或控制器。
問:什么是物聯(lián)網(wǎng)云網(wǎng)關?