物联网的网关主要有什么功能?

物联网的网关主要有什么功能?,第1张

物联网网关的主要功能是在传感器协议之间进行转换,并在向前发送之前处理传感器数据,把不同的物收集到的信息整合起来,并且把它传输到下一层次,因而信息才能在各部分之间相互传输。
物联网网关可以实现感知网络与通信网络,以及不同类型感知网络之间的协议转换;既可以实现广域互联,也可以实现局域互联。
1、广泛的接入能力,常见的 WSNs 技术就包括 Lonworks、ZigBee、6LowPAN、RUBEE 等。各类技术主要针对某一应用展开,之间缺乏兼容性和体系规划。
2、可管理能力,首先要对网关进行管理,如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现子网内的节点的管理,如获取节点的标识、状态、属性、能量等,以及远程实现唤醒、控制、诊断、升级和维护等。由于子网的技术标准不同,协议的复杂性不同,所以网关具有的管理性能力不同。提出基于模块化物联网网关方式来管理不同的感知网络、不同的应用,保证能够使用统一的管理接口技术对末梢网络节点进行统一管理。
3、协议转换能力,从不同的感知网络到接入网络的协议转换、将下层的标准格式的数据统一封装、保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令;将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。

一、什么是物联网网关?

网关就是为了不同协议之间转换难而诞生的一个产品,对内负责整个智能家居系统不同设备的协议转换,对外通过以太网或者WiFi进入互联网实现远程通信。

相比于互联网时代,物联网的通信协议更加多样,物的碎片化非常严重,网关的重要性也就由此凸显——物联网网关能够把不同的物收集到的信息整合起来,并且把它传输到下一层次,因而信息才能在各部分之间相互传输。物联网网关可以实现感知网络与通信网络,以及不同类型感知网络之间的协议转换;既可以实现广域互联,也可以实现局域互联。

比如电视机、洗衣机、空调、冰箱等家电设备;门禁、烟雾探测器、摄像头等安防设备;台灯、吊灯、电动窗帘等采光照明设备等,通过集成特定的通信模块,分别构成各自的自组网子系统。而在家庭物联网网关设备内部,集成了几套常用自组网通信协议,能够同时与使用不同协议的设备或子系统进行通信。用户只需对网关进行 *** 作。便可以控制家里所有连接到网关的智能设备。

网关在系统里面起着很重要的核心作用,网关有哪几种形态呢

我们这里也简单说说:

无线转无线:WiFi转433MHz、红外、ZigBee(家庭常见)

GPRS(2G、3G、4G)转433MHz、红外、ZigBee(工业常见)

无线转有线:WiFi转RS485、RS232、CAN(工业居多)

有线转无线:以太网转433MHz、红外、ZigBee(家庭常见)

有线转有线:以太网转RS485、RS232、CAN(工业居多)

二、物联网网关的历史

设备数据的采集、传输、监测是整个流程的关键步骤,在市场需求不断更新以及技术提升中,物联网智能网关就此出现,要更好地了解它的价值和出现的契机,要从设备机器数据的采集、传输、监测过程发展历程说起。

在发展早期,数据采集的意识才刚刚出现的时候,由于传感器的匮乏加上传输技术的落后,大多都是依靠人工进行数据计量。人工计量的弊端不言而喻,耗时耗力并且能够检测的范围是非常狭窄的,所以人工计量的方式很快就被淘汰。

1、初期的本地监测,数据采集的首次尝试

真正意义上的数据监测应该从本地监测开始。通过有线网络将设备总控和 PLC 或者 HMI 连接起来,进行本地的人机交互和信息交换,设备上的数据直接显示在 PC 或者 HMI 上面。

而PC需要近距离地安装在设备旁,同时需要人员一天 24 小时的监控以及反馈。此时,人工的力量还是占了主导地位,本地监测的实际意义不大,只是停留在简单的数据统计工作上。

2、以太网出现,延伸物理传输距离

由于本地监测局限性太大,人们开始把以太网等有线宽带技术运用在数据采集、传输上,数据的传输在范围上有了一定的延伸。当设备节点接入传感器,通过一定的转换到达以太网,再到达终端显示。就传输范围而言,在原有范围基础上是有了一定的拓展。

但是中间存在的协议标准差异导致通信并不能畅通无阻,且有线网络的固有限制就是无法远程监测,这又一次给数据市场提供一个巨大的需求。

3、网关的出现,适配更多协议标准

伴随着 2G/3G/4G 网络、Wi-Fi、蓝牙等无线网络传输技术的出现,数据的远程传输问题出现转机,但多种通信协议的多重协议标准也阻碍了设备与设备之间的“对话”。此时为了能够适配更多协议标准,网关的出现非常及时,在通信协议和数据之间,网关是一个翻译器,与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应系统的需求。

网关的转换能力结合无线通信协议技术,大大提高了物联网延伸距离,但物联网技术也面临一些独特的挑战。其中一个挑战是,受限于系统内存、数据存储容量和计算能力,很多物联网节点无法直接连接基于 IP 的网络,这样就难以做到万物互联。而物联网网关可以填补这块空白,在基于IP的公共网络与本地物联网之间架起一座网络桥梁,使用在不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间。

通俗来讲,有了网关,所谓的 M2M 不再是狭义上机器与机器的对话,而是设备、系统、人之间没有障碍的沟通。

4、现代物联网智能网关,推动设备预测性运维

现代物联网智能网关,在物联网时代扮演非常重要的角色,它不仅是连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备,物联网智能网关可以实现感知网络与通信网络,以及不同类型感知网络之间的协议转换,既可以实现广域互联,也可以实现局域互联。此外物联网智能网关还需要具备设备管理功能,运营商通过物联网智能网关可以管理底层的各感知节点,了解各节点的相关信息,并实现远程控制,特有的物联网边缘计算能力,让传统工厂在数字化转型的过程中实现了更为快速、精准的数据采集及传输。

三、物联网智能网关的特点

支持远程更新维护。例如 Ruff 的物联网智能网关可随时根据软件的升级,添加支持协议,对外提供基于 JS 语言的开发接口,只需下载相应的配置应用即完成对硬件产品功能的修改。在网关使用过程中出现了问题,也无需去现场进行维修只需利用 Ruff Explorer 远程管理工具在软件层面进行修改即可,从远端提前发现和解决隐患,使维护更智能,设备运行更稳定可靠。

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物联网网关相当于人体神经元,人与外界交互通过神经元传导和输出信息,
而在物联网架构中,实现感知层和网络层信息交换的中间设备,
就是“物联网网关”,这里提下成都万创,他们的网关产品支持多接口、
多设备、传输安全、稳定性强、易于维护,在业内是打磨比较成熟的产品。

宏桥智慧云盒,即边缘计算物联网网关,是智慧灯杆发挥城市物联感知能力的核心组件。在智慧灯杆中装入智慧云盒,能够在智慧灯杆附近俯视范围内的地面及地下,建立小型物联网络,将各类智能硬件设备串联,采集智能终端设备的各类数据,并将数据传输到智慧物联网管理平台。智慧云盒串联智慧灯杆上挂载的智能设备,解析不同硬件协议,形成统一的信息传输通道;“云盒”集成无线通讯模组,可以打造以智慧灯杆为中心的区域物联感知;每一个智慧“云盒”都有一个唯一的设备编码,是智慧灯杆在物联网管理平台上面的设备“IP”便于打造智慧灯杆和物联感知设备的地理网格,打造全域物联感知。宏桥智慧“云盒”具备强大算力,可以打造智慧灯杆的边缘计算能力。具备边缘计算的智慧灯杆,可以理解成遍布城市各个角落的特殊的“机器人”。智慧灯杆具备智能设备的联动策略执行能力,感知设备与执行设备可以自行联动,自动执行联动策略;宏桥智慧“云盒”同时具备视频识别能力,智慧灯杆更是一台敏捷的监控机器人,解决非结构化视频数据的分析效率和资源瓶颈问题。

       随着物联网各种技术快速发展,各物联网远程监测应用场景也应用而生。工业设备需要人在现场监测和维护,现在通过物联网技术,远程监控成为可能,运维人员就可以坐在监控室里对设备进行监控,而且通过网络随时进行远程监控。很多用户选择使用组态王开发监控系统软件,它是新型的工业 自动控制系统 正以标准的 工业计算机 软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统,它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。厦门物通博联网络科技有限公司旗下工业智能网关WG585支持将现场设备对接到数据中心的组态软件,让物联网远程监控应用场景轻易实现。

       现场采集点的用户串口设备(可以是各种仪表/PLC/单片机等),通过RS232或RS485/RS422接口与物通博联工业智能网关WG585相连,WG585可选择多种联网方式。将要发送的数据通过DTU功能对数据进行网络协议封装后通过无线网络发送到数据中心,接入组态王、力控等组态软件,进行远程监控。

        物通博联工业智能网关WG585是物通博联推出的一款工业级边缘计算网关,它是一款两化融合的网关。它支持将各种仪 器仪表、各种 PLC 控制器、各种采集器的数据采集到网关,在进行数据过滤筛选并标准化后,通过 MQTT 物联网协议以 JSON 字符串格式上报到云平台中,并实现远程控制和运维。为客户构建专业的工业物联网及工业 40 系统提 供边缘计算节点和应用方案。物通博联网关WG585不仅可以实现远程数据采集、远程控制,还可以实现运维通道的建立,同时具备边缘计算的各种特性及各种安全防护功能,为您建设专业的、稳定的、安全的工业物联网系统提供技术和方案支撑。

物联网体系结构中应用层是用户和设备的接口。从技术架构来看,物联网体系结构可以分为感知层、网络层和应用层三层,其中应用层是物联网和用户包括人、组织和其他系统的接口,与客户需求相结合,实现物联网的智能应用。


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