物联网网关是什么?

物联网网关是什么?,第1张

从一个房间走到另一个房间,必然要经过一扇门。同样,从一个网络向另一个网络发送信息,也必须经过一道“关口”,这道关口就是网关。网关又称网间连接器、协议转换器。

物联网网关是什么?

在物联网的体系架构中,在感知层和网络层两个不同的网络之间需要一个中间设备,那就是“物联网网关”。物联网网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能,运营商通过物联网网关设备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。

物联网网关三个主要功能

1、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。

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。

3、广泛的接入能力

目前用于近程通信的技术标准很多,现在国内外已经在展开针对物联网网关进行标准化工作,如3GPP、传感器工作组,实现各种通信技术标准的互联互通。

物联网网关设计需要考虑的两个因素:

1、数据安全:这是决定大规模物联网能成败的关键要素。随着网络成更多应用的重要组成部分,数据安全变得更加重要。安全问题应落实到每一个设计阶段,而在设计任务全部完成后再增加安全功能的做法是错误的。

2、可维护:没有系统是完美无缺的。不管部署前做过多少测试,部署后还会发现安全缺陷、隐患和漏洞。物联网网关和节点必须支持现场维护和更新功能。设备维护不应只依赖远程维护,还应有更多的联网方法可选。

物联网网关的设计仅是物联网技术的一部分,针对物联网智能解决方案的定制,不同行业需求不同,建议要选择技术领先的合作品牌。

智能网关是什么?智能网关具备智能家居控制枢纽及无线路由两大功能,一侧负责具体的安防报警,家电控制,用电信息采集。通过无线方式与智能交互终端等产品进行数据交互。它还具备有无线路由功能,优良的无线性能,网络安全和覆盖面积,智能网关是您无线家庭网络的理想选择。
在传输距离和无线信号的穿透力方面,完全可以满足现在3居室、复式、跃层户型的无线覆盖,对于别墅也可以基本保证无线信号覆盖整个家庭。使得用户完全不必担心无线信号无法到达的局限。
在硬件方面,智能网关拥有四核CPU、5核GPU及16G/64G超大存储空间,并标配6轴陀螺仪技术体感遥控器,配有涡轮智能散热系统。支持AC双频WIFI、1200M无线传输速率、4K硬解码、输出分辨率达4096×2160。同时智能网关集高清IPTV、私有云、智能家居、智能无线路由、多屏游戏等功能于一身。
智能网关可以充当机顶盒使用,内容方面与爱奇艺合作,也配有基于安卓的智能系统,可以安装其他软件进行使用。同时,还充当智能家居枢纽,适配智能插座、温湿度感应、燃气报警、智能监控、智能门铃等智能电器,实现一机物联全家智能设备并统统由手机远程管控,由此自由定制全家人的智慧生活。
智能网关种类:其实目前这些智能家居设备是通过两种网关、三种方式互联的。2种网关是蓝牙网关、基于ZigBee物联网网关,3种连接方式是蓝牙连接、ZigBee连接、Wi-Fi连接(无需网关)。

物联网网关,作为一个新的名词,在未来的物联网时代将会扮演非常重要的角色,它将成为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。此外物联网网关还需要具备设备管理功能,运营商通过物联网网关设备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。图l示意性地给出了以物联网网关构建的物联网典型拓扑。
功能
广泛的接入能力
目前用于近程通信的技术标准很多,仅常见的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。现在国内、外已经在展开针对物联网网关进行标准化工作,如3GPP、传感器工作组,实现各种通信技术标准的互联互通。
可管理能力
强大的管理能力,对于任何大型网络都是必不可少的。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。
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。
从物联网网关的定义来看,物联网网关很难以某种相对固定的形态出现。总体说凡是可以起到将感知层采集到的信息通过此终端的协议转换发送到互联网的设备都可以算做物联网网关。形态可以是盒子状也可以是平板电脑,可以有显示屏幕的交互式形态,也可以是封闭或半封闭的非交互形态。
有物联网应用的地方,必然有物联网网关的存在。通过连接感知层的传感器、射频(RFID)、微机电系统(MEMS)、智能嵌入式终端,物联网网关的应用将遍及智能交通、环境保护、工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦察和情报搜集等多个领域。不同应用方向的物联网网关所使用的协议与网关形态有差异,但它们基本功能都是把感知层采集到的各类信息通过相关协议转换形成高速数据传递到互联网,同时实现一定的管理功能。

一般来说,工业网关需要具备以下能力:

    1具备对下(自动化系统)协议解析能力(通讯协议:Modbus,PPI,MPI,CNC等;总线协议:CAN,PROFIBUS等;工业无线协议:WirelessHart,433等),目前的网关以通讯协议为主,只有少部分厂家会考虑对下的总线协议以及无线协议,同时传统的总线协议转换也叫工业网关,网关分不清楚。

    2具备对上(IT系统)的协议对接能力,对上的通讯能力(以太网,WIFI,3G,4G,NB-IOT等)

    3具备对上和对下私有协议二次开发能力

    4具备数据缓存,本地计算(雾计算)的能力

    具备这样的能力才可以说是一个完善的网关,另一方面,工业现场应用非常复杂,目前数据接入的成本又非常的高,往往造成业主想要上信息化系统的时候,接入成本就占到1半以上的费用。所以,网关厂家会根据市场大小去布局相应的产品层次。不过,目前不管是国内还是国外的网关厂,都很难覆盖所有的应用,加上网关厂对IT系统的对接协议,以及对接方式并不统一。造成现在接入成本仍然居高不下。大大影响了云和大数据的应用。

 目前市面上的网关类型主要有单向型数据采集型、双向型简单版、双向增强版。

单向型数据采集型

对下具备串口或者网关,对上具备网口或者GPRS。支持协议解析,以moudus为主,对上对下协议可定制,可采用软件按需烧录的形式实现。支持数据缓存,对数据打时间戳。

双向型简单版

对上对下接口更丰富(串口,网口,3G,4G);预置多种通讯协议(PLC,CNC,注塑机,电力);支持二次开发

双向增强版

在简单版上增加对下的无线通讯对接能力和总线型对接能力。

其中第二种是目前需求量最大的,第一种类型和第三种类型目前市场并不明确,在某些行业已经有非常强烈的需求,但是复制性不如第二种,所以目前较少有人开发。 同时第一种和第三种在选择无线通讯协议(对上或者对下)的时候都有一定风险。工业网关的市场直接可以反映我国工业物联网发展水平,如果要看工业物联网在国内的发展,我认为当前阶段看看国内工业网关的发展即可对市场有一定的判断。

工业物联网云平台推荐是一个基于云计算、大数据、人工智能等前沿技术的智能制造平台,它集数据采集、数据存储、数据处理、数据分析、决策支持等功能于一体,可以实现设备的远程监控、预测性维护、异常检测以及生产调度、设备管理等工业应用。

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四、安全性

工业物联网云平台推荐是一个高度安全的平台,它采用了多种安全技术和加密方案,保障用户数据的机密性、完整性和可用性。平台还提供了完善的权限管理和安全审计机制,有效防范各类网络攻击。

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智能家居市场发展是越来越快,尤其是近几年,智能家居企业品牌是越来越多,产品也是种类繁多。

包括智能窗帘、智能开关、智能电器、智能安防产品等等。

目前这些智能家居设备是通过两种网关、三种方式互联的:

1)两种网关是:蓝牙网关、基于 ZigBee 物联网网关;

2)三种连接方式是:蓝牙连接、ZigBee 连接、Wi-Fi 连接(无需网关)。

智能家居讲究的就是互联互通,智能网关就是做中间的作用,所有的产品经过该产品进行联网统一控制。

智能网关具备智能家居控制枢纽及无线路由两大功能:

1)一端负责具体的安防报警,家电控制,用电信息采集,通过无线方式(蓝牙或ZigBee)与智能交互终端等产品进行数据交互。

2)具备有无线路由功能,优良的无线性能,网络安全和覆盖面积,智能网关是您无线家庭网络的理想选择。

在传输距离和无线信号的穿透力方面,完全可以满足现在3居室、复式、跃层户型的无线覆盖,对于别墅也可以基本保证无线信号覆盖整个家庭。

例如:

ZigBee 协议可以方便地组网但不能接入互联网,在 ZigBee 网络中必须有一个类似路由器的角色,需要通过多功能网关这种方式来打通物联网和互联网的世界。


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