物联网网关是什么？

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。

虽说随着国家法律制度的完善和生活质量的提高，社会治安方面在近年来有很好的稳定性，然而在很多领域也还对定位系统存在着大量需求。目前市场上比较常见的定位系统有GPS、北斗和定位跟踪器。它们都是基于物联网卡技术实现携带、拥有者定位功能的一种新型智能硬件设备，其中物联网卡定位跟踪器普遍应用在车辆防盗、汽车租赁抵押、物流运输业等方面，为企业用户能实时关注定位数据提供技术手段。那么物联网卡如何应用在定位跟踪器上？
物联网卡不仅具有交通功能，还具有传感，定位和跟踪功能。数据统计分析的能力非常强。只要在某些设备上安装了物联网卡，物联网卡的定位功能，如鸽子定位器，儿童智能手表，智能监控视频，宠物狗智能项圈，智能手杖，旧智能手表等，都不是与卫星定位系统一样强大。但是，可以实现物联网卡的定位功能。实现区域化模式，方便，安全，快捷。
一、物联网卡定位跟踪器防止车辆防盗
如今人们出门可以选择的交通工具越来越多，长途可以选择汽车、火车、飞机等等，短距离则可以选择电动车、摩托车等等。汽车由于空间封闭，而且本身防盗措施已经做得非常好，所以通常不用担心被盗。摩托车和电动车防盗成为社会关注的焦点，其中定位跟踪器就是比较好的防盗措施。通过安装防盗器，车主可以通过手机等终端来查看车辆的动态和位置，当出现被盗的情况时，能够实时定位，协助警方找回被盗车辆。
二、物联网卡定位跟踪器监控汽车租赁抵押
如今车辆的租赁市场越来越大，为了防止各种意外状况，租赁公司会在汽车中安装定位跟踪器，从而能够获取车辆的位置，这样的做法虽然涉嫌侵犯用户的隐私，但是能够防止不归还汽车的情况。汽车抵押也是同样的道理，抵押车辆也会安装车辆定位器来定位车辆的位置。
三、物联网卡定位跟踪器保护物流运输
如今物流运输业越来越繁荣，另外随着电商的不断发展，快递也成为人们日常接触最多的。每天都会有成千上万个包裹从一个地方被运输到另外一个地方，所以如何更好的管理这些包裹，给用户更好的服务体验，是每一个物流运输企业所要思考和解决的，毕竟物流运输竞争越来越残酷。在运输车辆以及快递配送车中安装定位跟踪器是当下物流行业普遍的做法。
通过物联网卡连接网络，定位跟踪器能够讲车辆的实时数据传输到后台管理系统。一方面，实时的定位跟踪能够更方便运输公司的管理和决策，另一方面，物流公司将这些数据共享，让用户通过手机等终端就可以随时查询物流的位置，大大提高了用户体验。
定位跟踪器在社会上有很大的市场需求量，除了上述提到的几个应用场景外，在智能安防监控、智能医疗数据领域上也有非常大的作用，相信随着物联网技术的成熟和在多场景领域的多层次开发利用，定位跟踪器必将迎来更多的市场需求量，为社会生活的安全性与智能性提供新的应用领域，为实现智慧城市提供物质基础。

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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朗德华信（北京）自控技术有限公司是中国第一家IP物联网自适应控制系统研发和制造商，生产符合IP物联网自适应控制系统中IPV4、IPV6规划的IP 控制器，可以充分利用互联网和物联网技术实现所有机电设备、电器设备、工艺设备等能耗设备的能源管理和控制。
IP物联网自适应控制系统是自动化控制系统中第一个通过软件技术把Lonworks、BACnet和多种Internet标准集成到通用对象模型的应用程序环境并嵌入到控制器层级；并且支持标准的WEB浏览界面。IP物联网自适应控制系统不但兼容现行的常用现场标准总线协议，同时还能为非标准协议的链接提供工具软件，能给已建系统提供全面的软件技术支持。这样的集成实现了真正意义的多系统不同设备的无缝连接，最大程度的节省和保护业主的投资。
IP物联网自适应控制系统产品先进性如下：
（1）技术层面：此系统应采用当今先进且成熟的系统及技术，为建筑物的运行提供高效的监控及管理平台，同时亦应为业主企业的运营与发展服务。
 基于TCP/IP以及开放式协议的自控管理系统架构
要求管理层网络支持TCP/IP协议，中央站可以通过网络把信息传送到任何指定的数据通信分站。现场控制网络要求采用符合标准通信协议的网络，同时现场控制器可以独立于网络完成控制功能
 先进完备的系统数据库及其应用，提供企业级的数据库交互平台
 运行可靠稳定的系统硬件设备及网络设备
 基于IE以及WEB技术的、人性化的、便捷的且灵活的 *** 作管理软件平台
 软件系统嵌入式且配置灵活的现场控制器及其I/O模块
 可靠耐用的现场监控元件
（2）管理层面：所有的系统以及技术都是为建筑运行服务的，在技术层面的需求满足的情况下，针对建筑本身的功能特点而设计的系统控制、运行以及管理模式，是确保建筑高效、低耗且节能运行的关键。基于企业通用数据库、IE以及WEB技术的中央管理监控平台，提供个性化的管理运行模式以及开放式的应用接口及工具，实现完备的分散控制集中管理的运行模式，为建筑的运行提供整体的管理运行服务。
（3）运营层面：系统上纳入业主企业整体管理体系，通过标准的数据库及网络技术融入业主企业整体资产管理体系，实现对其资产的整体管理；提高用户工作运营环境的舒适度；通过先进的技术手段以及优化的控制管理模式，实现对建筑耗能的监测、数据采集、能源绩效分析，利用最有能源策略实现能源使用效率持续改进。
IP物联网自适应控制系统可以非常容易地集成兼容不同厂商的不同系统产品，不仅可以最大限度的保护客户现在的投资，而且在有必要的时候可以方便的将新的设备添加进来。其最大的一个优势是可以任意的在中央管理层面以及现场控制层面对建筑物的所有机电设备进行完美集成，这样可保证集成的稳定与可靠，使得集成层面的精确控制真正成为可能。

从物联网的定义及各类技术所起的作用来看，物联网的关键核心技术应该是无线传感器网络（WSN）技术，主要原因是：WSN技术贯穿物联网的全部三个层次，是其它层面技术的整合应用，对物联网的发展有提纲挈领的作用。WSN技术的发展，能为其它层面的技术提供更明确的方向。 以下是实现物联网的五大核心技术：核心技术之感知层：传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统和GPS技术1传感器技术传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大技术。从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。2射频识别（RFID）技术射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。在国内，RFID已经在身份z、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛应用。RFID技术市场应用成熟，标签成本低廉，但RFID一般不具备数据采集功能，多用来进行物品的甄别和属性的存储，且在金属和液体环境下应用受限，RFID技术属于物联网的信息采集层技术。3微机电系统（MEMS）微机电系统是指利用大规模集成电路制造工艺，经过微米级加工，得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。MEMS技术属于物联网的信息采集层技术。4GPS技术GPS技术又称为全球定位系统，是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS作为移动感知技术，是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术，更是物流智能化、智能交通的重要技术。核心技术之信息汇聚层：传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术1无线传感器网络（WSN）技术无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）的基本功能是将一系列空间分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接，从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控，并根据这些信息进行相应的分析和处理。WSN技术贯穿物联网的三个层面，是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术，具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势，且对物联网其他产业具有显著带动作用。2Wi-Fi Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真技术）是一种基于接入点（Access Point）的无线网络结构，目前已有一定规模的布设，在部分应用中与传感器相结合。Wi-Fi技术属于物联网的信息汇总层技术。3GPRS GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务）是一种基于GSM移动通信网络的数据服务技术。GPRS技术可以充分利用现有GSM网络，目前在很多领域有广泛应用，在物联网领域也有部分应用。GPRS技术属于物联网的信息汇总层技术。
核心技术之传输层：通信网、互联网、3G网络、GPRS网络、广电网络、NGB 1通信网通信网是一种使用交换设备、传输设备，将地理上分散用户终端设备互连起来实现通信和信息交换的系统。通信最基本的形式是在点与点之间建立通信系统，但这不能称为通信网，只有将许多的通信系统（传输系统）通过交换系统按一定拓扑结构组合在一起才能称之为通信。也就是说，有了交换系统才能使某一地区内任意两个终端用户相互接续，才能组成通信网。23G网络3G是英文the 3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、CDMA等数字手机，第三代手机（3G）是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。3GPRS网络这是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗的讲，GPRS是一项高速数据处理的科技，方法是以“分组”的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。4广电网络广电网通常是各地有线电视网络公司（台）负责运营的，通过HFC（光纤+同轴电缆混合网）网向用户提供宽带服务及电视服务网络，宽带可通过CableModem连接到计算机，理论到户最高速率38M，实际速度要视网络情况而定。5NGB广域网络中国下一代广播电视网（NGB）是以有线电视数字化和移动多媒体广播（CMMB）的成果为基础，以自主创新的“高性能带宽信息网”核心技术为支撑，构建适合我国国情的、三网融合的、有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络。核心技术之运营层：专家系统、云计算、API接口、客户管理、GIS、ERP 1企业资源计划（ERP）ERP是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP技术属于物联网的信息处理层技术。2专家系统（Exper System）专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和经验来处理该领域问题的智能计算机程序系统。属于信息处理层技术。3云计算云计算概念间由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式，是指IT基础设施的交付和使用，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源。核心技术之应用层：垂直行业应用、系统集成、资源打包应用层主要是根据行业特点，借助互联网技术手段，开发各类的行业应用解决方案，将物联网的优势与行业的生产经营、信息化管理、组织调度结合起来，形成各类的物联网解决方案，构建智能化的行业应用。如交通行业，涉及的就是智能交通技术；电力行业采用的是智能电网技术；物流行业采用的智慧物流技术等。行业的应用还要更多涉及系统集成技术、资源打包技术等。
参考资料>

DTU应用示意图

DTU,简写来自于Data Terminal
unit，直译为数据传输单元，专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。是物联网M2M传输设备中的一种，应用场景主要有透明数据传播等。

通过监视，测量安装远程现场的传感器和设备，并负责信号传输。还可以通过自身软件系统，对现场设备进行遥测、遥控、遥信和遥调“四遥”
的功能。主要的应用是水文水利，温湿度监控、热网监控、燃气监控、环保检测、气象监测、交通控制等行业上。

基本功能

1)数据通信：DTU内部内部集成TCP/IP协议栈，支持Modbus RTU转Modbus
TCP;利用公用GSM/SMS/GPRS/3G/4G无线网络为用户提供无线长距离稳定可靠的短信以及数据传输功能。支持短信和数据透传;支持AT
Command。

2) 数据采集：采集串口设备数据，如串口仪表、采集器、PLC，SCADA等。

3)
支持永久在线：DTU包含了数字量变位触发或脉冲计数事件触发、定时器触发、语音呼入触发、短信触发多种上线模式;内置强大的定时器功能，支持定时自动上报、定时上线、定时下线、定时重启等功能;设备支持永久在线。

4) 支持主从：支持主从服务器，服务器可为DNS或者IP地址。

5) 远程管理：支持远程短信重启设备以及配置设备参数功能;支持远程程序升级、远程短信配置参数查询。

6) 可编程：强大的可编程功能，支持自定义握手协议、心跳包内容以及下线协议等。

7) 支持USB: 支持USB接口通过电脑配置软件进行参数的配置、读取、数据监测、AT指令以及程序的升级;

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