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了解物联网网关的概念和三个关键设计因素

时间:2023-03-19 21:07:29 科技观察

1。什么是网关?网关是充当交换机的计算机系统或设备。网关是两个使用不同通信协议、数据格式或语言,甚至完全不同架构的系统之间的翻译器。与仅传递信息的网桥不同,网关将接收到的信息重新打包以满足目标系统的需要。同时,网关还可以提供过滤和安全功能。2、什么是物联网的网关在物联网的架构中,在感知层和网络层之间架起了一座桥梁,这就是“物联网网关”。它既可以实现广域网互连,也可以实现局域网互连。此外,物联网网关还需要具备设备管理功能。通过物联网网关设备,运营商可以对底层的传感节点进行管理,了解各个节点的相关信息,实现远程控制。3、综合感知物联网网关的特点,即利用RFID技术、传感器接入、二维码等,随时获取物体信息;可靠传输,通过NB-IoT或LoRa组网,与互联网融合,实时信息准确传递出去;智能处理,利用云计算、模糊识别技术、边缘计算技术等对数据进行分析和预处理,实现对对象的智能控制。四、物联网网关的功能1、协议转换从不同的感知网络到接入网络的协议转换,将数据统一封装在较低的标准格式中,保证不同感知网络的协议能够成为统一的数据和信息指挥;将上层下发的数据包解析为感知层协议可以识别的信令和控制指令。2.可控性和管理能力首先网关必须是可管理的,比如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现对子网内节点的管理,比如获取标识、状态、属性、能量等,实现远程唤醒、控制、诊断、升级维护等。由于子网的技术标准不同,协议复杂,网关的管理能力也不同。网络的边界变得更深、更多样化,并增加了广泛且迅速扩展的各种新型连接“事物”,通常称为物联网。五年前,网络的边界是明确的,相当狭窄,连接互联网的设备类型主要是个人电脑,或笔记本电脑或台式机,或终端平台。如今,网络边界变得更深、更多样化,并增加了广泛且迅速扩展的各种新型连接“事物”,通常称为物联网。如今,“云”通常用于描述由边界路由器、交换机、应用程序交付控制器和服务器组成的各种硬件,各种基于服务器的应用程序、数据库和服务也托管在数据中心。以类似的方式,“迷雾”现在被用来描述物联网(IoT)的所有新“事物”所在的网络域的边界。对此,飞思卡尔专家现身分析物联网从“雾”层到“云”层的设计。那么,物联网网关的关键设计因素是什么?5.物联网网关的关键设计因素1.物理连接根据物联网(IoT)设备的类型,用于支持M2M网络连接的“雾”层连接可以表现为无线物理层,例如ZigBee、Sub-gigaHertz、Z-Wave、BluetoothLowEnergy、Wi-FiLowEnergy或近场通信等。为了适应“雾”层设备使用的各种连接解决方??案,物联网(IoT)网关必须提供足够的适用类型的连接端口,以支持连接到“雾”层设备所需的调制解调器。2.协议支持除了支持“雾”层设备使用的各种物理层连接,物联网(IoT)网关还必须能够支持每种类型的物联网(IoT)设备使用的协议。这些协议包括家庭自动化、智能能源、802.11n、6LoPAN等。每种类型的协议都需要一定量的处理工作量,以便管理与每种协议相关联的协议栈。3.安全对于数据安全,除了加密的功能外,还需要防止恶意软件的引入降低数据的安全性,或者在加密数据之前防止未经授权的数据收集。随着加密标准和协议规范的采用不断扩大,这种做法越来越受到法规的监管和监督。因此,这不可避免地要求M2M或IoT中使用的通信处理器必须能够执行加密操作功能,例如散列算法、签名和加密数据以及安全密钥存储单元,以满足监管要求4..数据过滤功能有时,传感器/设备会产生大量的数据,这会给系统带来很大的压力,传输和存储成本也会相应增加。通常在这种情况下只有一小部分数据是有价值的,其余的都被过滤掉了。例如,摄像头不需要发送走廊的视频数据。网关可以预处理和过滤传感器/设备生成的数据,以减少传输、处理和存储要求。5.广泛的接入能力目前,短距离通信的技术标准很多。目前,国内外已经开展物联网网关的标准化工作,如3GPP、传感器工作组等,实现各种通信技术标准的互联互通。六、物联网网关选型1、工业智能网关工业级物联网无线网关,采用高性能工业级32位通信处理器,可为PLC、逆变器、机器人等工业现场提供远程维护通道,实现设备维护。远程管理。满足传感器、多路网络接入、串口DTU等功能。2.边缘计算网关边缘计算网关采用Arm架构的高端处理器;标准Linux系统支持用户重开、软件多级检测和硬件多重保护机制,提高设备稳定性。广泛应用于交通、电力、金融、水利、气象、环保、工业自动化、能源矿产、医疗、农林石油、建筑、智能交通、智能家居等物联网应用领域。3、工业级物联网网关工业级物联网网关是以ARM架构高效处理器为主控,以Linux为操作系统的嵌入式工控机。该产品广泛应用于工业4.0、智慧水利、智慧城市、智慧电力等行业。