導(dǎo)讀：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和云之間傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)都通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行路由。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的另一個名稱是，智能網(wǎng)關(guān)或控制器。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不可或缺的一部分。其連接各種設(shè)備、傳感器、機器等，實現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)和數(shù)據(jù)交換。這為廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供了強有力的技術(shù)支持，特別是在智慧城市，工業(yè)4.0自動化和智能家居方面。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)也在不斷更新和增強。本文將概述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵功能，并為如何選擇最佳物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)提供指導(dǎo)。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是連接設(shè)備與其他設(shè)備以及云的重要樞紐。其工作過程涉及數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理等多個環(huán)節(jié)。在此過程中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)必須與多個設(shè)備連接，以便將收集到的數(shù)據(jù)上傳到云端。此外，所有這些都需要可靠的硬件和軟件。
例如，可以實現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理和控制，確保設(shè)備的正常運行。同時，還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和存儲，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供支持。正是因為這些功能的存在，使得物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)成為智慧城市、智慧工業(yè)、智能家居等領(lǐng)域的核心組件。
在選擇最佳物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時，必須考慮許多標(biāo)準(zhǔn)，包括應(yīng)用場景、設(shè)備數(shù)量、通信協(xié)議等。本文將探討物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的定義和工作原理，同時還提供有關(guān)如何選擇最佳物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的一些建議。
什么是物聯(lián)網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的作用是什么？
“物聯(lián)網(wǎng)”的想法最初出現(xiàn)于1985年：物聯(lián)網(wǎng)(IoT)將是人、流程和技術(shù)與可連接對象和傳感器集成，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控、對象操作和趨勢分析。
物聯(lián)網(wǎng)建立在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)來創(chuàng)建一個覆蓋整個地球的“物聯(lián)網(wǎng)”。在這個網(wǎng)絡(luò)中，物體可以在沒有人為干預(yù)的情況下相互通信。其本質(zhì)是利用有線和無線協(xié)議將任何物體連接到互聯(lián)網(wǎng)上，進(jìn)行通信和信息交換。信息傳感設(shè)備的示例包括射頻識別(RFID)設(shè)備、紅外傳感器、激光掃描儀等。
在物聯(lián)網(wǎng)時代，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)至關(guān)重要。其充當(dāng)傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和傳感網(wǎng)絡(luò)之間的管道。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為M2M網(wǎng)關(guān)，可以實現(xiàn)各類感知網(wǎng)絡(luò)之間、感知網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。同時，其能夠?qū)崿F(xiàn)廣域和局域連接。此外，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還要求具備設(shè)備管理功能，以便操作人員能夠管理底層傳感節(jié)點，了解各節(jié)點的相關(guān)信息，實現(xiàn)實時顯示、異常報警和遠(yuǎn)程控制。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)如何工作？
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是一種將非IP設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的工作流程可以分為三個步驟：連接設(shè)備、處理數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器。
連接設(shè)備
終端設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通過各種接口連接。大多數(shù)情況下，傳感器會單方面連續(xù)向服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)。在某些情況下，還存在設(shè)備申請獲取數(shù)據(jù)時，服務(wù)器向終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的情況。此時，就需要物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)請求數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)從終端設(shè)備接收到數(shù)據(jù)后，需要將其轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)椒?wù)器的格式。例如，從設(shè)備發(fā)送到網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)可以用一位十進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)替換4位二進(jìn)制數(shù)來表示，例如二進(jìn)制數(shù)據(jù)和BCD碼。此類數(shù)據(jù)將在網(wǎng)關(guān)處轉(zhuǎn)換為字符串和數(shù)字表示形式，而不是直接傳送到服務(wù)器。
還有一種情況是，大量數(shù)據(jù)在交付給服務(wù)器之前被集成，而不是服務(wù)器直接從每個設(shè)備接收數(shù)據(jù)。這樣做有兩個原因：
首先，通過數(shù)據(jù)整合，可以減少數(shù)據(jù)總量和附加信息量。
其次，通過一起發(fā)送數(shù)據(jù)，可以減輕訪問物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)時服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。
這種情況下，需要根據(jù)服務(wù)器確定發(fā)送數(shù)據(jù)的時間間隔和發(fā)送數(shù)據(jù)的協(xié)議。
發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器
數(shù)據(jù)接收服務(wù)器負(fù)責(zé)接收物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。其充當(dāng)設(shè)備和系統(tǒng)之間的橋梁。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)的方式有很多種，通常包括以下方式：1、使用HTTP協(xié)議的Web API訪問設(shè)備；2、進(jìn)行語音和視頻的實時通信，如WebSocket、WebRTC；3、一種名為MQTT的新通信協(xié)議已經(jīng)出現(xiàn)，專門用于物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功能
