物联网网关作为一个新名词，将在未来物联网时代发挥非常重要的作用。它将成为感知网络和传统通讯网络之间的纽带。物联网网关作为一种网关设备，能够完成感知网络与通讯网络以及不同类型感知网络之间的协议转化。
网关既能够完成广域互连，也能够完成局域网互连，具备设备办理功能。运营商能够办理底层传感节点，了解每个节点的相关信息，经过物联网网关设备完成长途 *** 控。
这一部分强调了一个要害点，即物联网网关完成感知网络与通讯网络的互联，但感知网络中有许多不同的协议，如LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等来完成这种互联网，网关有必要具有协议转化才能。一起，网关有两个要害点，即完成广域互联。当广域网不行用时，网关往往能完成局域网互连，即近端之间的交互与协作。
lora网关
主要功能：一广泛的访问才能
现在，短程通讯的技能规范许多，只有LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等常用的无线传感器网络技能，各种技能主要是针对某一应用开发的，缺少兼容性和体系规划。现在，国内外现已开展了物联网网关的规范化作业，如3GPP、传感器作业组等，以完成各种通讯技能规范的互联互通。
二可办理性
强壮的办理才能关于任何大型网络都是必不行少的。首先，需要对网关进行办理，如注册办理、权限办理、国家监管等。网关完成了子网中节点的办理，例如获取节点的标识、状况、特点、能量等，以及因为子网的技能规范和协议复杂性的不同，唤醒、 *** 控、确诊、升级和保护等的长途完成，网关具有不同的办理功能。根据物联网的模块化网关来办理不同感知网络、不同应用，保证使用一致的办理接口技能来办理终端网络节点。
三协议转化才能
不同感知网络到接入网络的协议转化，低规范格局的数据一致封装，保证不同感知网络的协议能够成为一致的数据和信令;将上层宣布的数据包分析成可由感知层协议识别的信令和 *** 控指令。
总结这些基本网关才能没有问题，但关于物联网网关来说，要害点之一是网关本身是完成感知层和通讯层的仅有入口和出口通道。外部只需要处理网关，而网关用于调度和 *** 控下面访问和注册的各种类型的传感设备。
因而，网关具有相似于API网关的要害才能，即对传感层中各种传感设备供给的不同类型的协议进行接入和适配，一起在协议接入后能够转化为规范接口协议和通讯层交互。关于实时接口，它能够选用相似的>
一般来说，物联网网关在架构和实现进程中会提供硬件设备，实现协议转化、路由、转发、自动注册办理、南北一体化的接口才能。这个网关通常是布置在局域网端的设备。对于整个云架构，只有网关设备和云能够交互。
边缘计算的终究落地能够在物联网网关层实现，即进一步提高物联网网关的存储和核算才能。一方面，在网关层实现本地收集后的数据自动收集，二次处理后收集上传到云端。另一方面，将云的要害核算规矩和逻辑散布到网关层，支撑网关层的本地化核算。这也是网关层功用的一个要害扩展。
无线数据传输设备的选择主要根据采集信号的类型和应用环境来选择。
不同的信号如485、232、4~20mA、电压信号等要采用不同的数据传输设备。
不用的应用环境如工厂、户外、室内要选用不同的防护等级。如户外采用IP67防护等级。
电池供电低功耗无线数据传输设备示意图
另外，根据不同的供电条件，选择不同的供电方式，如电池供电，220V供电的数采仪。
公司简介：瑞诺信息技术有限公司，成立于2008年，是一群射频爱好者组成的电子公司，地点在广东深圳。当初专门从事设计和制造的无线连接解决方案，其中包括紧凑的短距离射频模块，无线智能的数据链路以及家庭自动化和自动抄表解决方案。我们已经成为低功耗ISM波段的产品在国内的领先供应商之一。产品的特点在于：高品质，高性价比和易于集成。产品频段主要集中在国内外免许可的ISM频段：169/433/470/868/915 MHz和24G）。 我们提供嵌入式无线收发器，嵌入式无线模块，工业无线调制解调器，无线计量适配器，USF射频棒，智能数据采集系统、智能家居云数据的传输系统，天线和定制的电子解决方案。公司理念
科技现代的社会，信息的大量交互传输，需要通过无线方式的传输，人类对生活质量的要求越来越来高，人们身边的产品和服务都慢慢变得越来越智能，越来越环保，公司基于提升人类生活质量，构建和谐环境，实现智能生活、智能科技、智能人生的目标奋斗、努力。
RF标准
蓝牙20 /40（低能），ZigBee / IEEE802154，ZigBee智能能源，无线M-Bus，FCC，GSM / GPRS。
应用领域
瑞恩无线射频产品被用于各种工控业，例如油田、矿井数据传输，无线智能计量，智能家居，传感器网络，环境监测，智能访问控制，医疗保健以及家庭/楼宇自动化等领域。
SPI模块系列
一、高抗干扰性无线SPI接口模块RON1363（关键字:SI4463模块，微功耗模块，3KM远距离模块、无线模块，无线组网模块）
产品介绍：基于SILABS的SI4463开发的SPI接口模块，具有高功率，高灵敏度的RF模块，模块带有2mm标准接口，对于嵌入式设备和二次开发非常方便，模块是贴片式邮票孔，方便客户贴片和测试评估。
产品特点：
发射功率：100mW（20dbm）；
接收灵敏度：-124dbm（500bps/1875K/Dev）；
发射电流：90-120mA；
接收电流：14mA，
自带AFC；
64byte FIFO TXRX；
调制模式：ASK/FSK/GFSK
国内ISM频段免费使用
产品尺寸：1616CM
信道抑制：58dbm
SPI接口
空旷地传输距离：3200米（12K速率，5k Dev 15k BW）
应用市场：
1) 远程遥控和远程数据采集系统
2) 无线抄表（水表、电表、气表）
3) 无线点菜机
4) 工业数据采集、传输、智能控制系统
5) 无线报警系统
6) 智能家具系统
7) 婴儿监控系统/医院寻呼系统
8) 油田、矿区、工地、工厂等原有485/232接口系统
9) 无线小数据传输系统
二、高抗干扰性无线SPI接口模块RON1338（关键字:SI4438模块，微功耗模块，24KM远距离模块、无线模块，无线组网模块）
产品介绍：基于SILABS的SI4438开发的SPI接口模块，具有高功率，高灵敏度的RF模块，模块带有2mm标准接口，对于嵌入式设备和二次开发非常方便，模块是贴片式邮票孔，方便客户贴片和测试评估。
产品特点：
发射功率：100mW（20dbm）；
接收灵敏度：-120dbm（500bps/1875K/Dev）；
发射电流：90-115mA；
接收电流：13mA，
自带AFC；
64byte FIFO TXRX；
调制模式：ASK/FSK/GFSK
国内ISM频段免费使用
产品尺寸：1414CM
信道抑制：56dbm
SPI接口
空旷地传输距离：2400米（12K速率，5k Dev 15k BW）
应用市场：
1) 远程遥控和远程数据采集系统
2) 无线抄表（水表、电表、气表）
3) 无线点菜机
4) 工业数据采集、传输、智能控制系统
5) 无线报警系统
6) 智能家具系统
7) 婴儿监控系统/医院寻呼系统
8) 油田、矿区、工地、工厂等原有485/232接口系统
9) 无线小数据传输系统
三、 高抗干扰性无线SPI接口模块RON1343（关键字:AX5043SPI接口模块，微功耗模块，5KM远距离模块、无线模块，无线组网模块）
产品介绍：基于AXSEM的AX5043开发的SPI接口模块，具有高灵敏度、低功耗的RF模块，模块带有127mm标准接口，
工作频率：433-510MHz（70-1050、868、915MHz可以定制）
发射功率：50mW（17dbm）；
接收灵敏度：-132dbm（600bps/05K/Dev，FEC打开）；
发射电流：51-54mA；
接收电流：72mA，
自带AFC；
256byte FIFO TXRX；
调制模式：ASK/FSK/GFSK
国内ISM频段免费使用
产品尺寸：15515CM
信道抑制：54dbm
SPI接口
空旷地传输距离：5000米（12K速率，10k Dev 22k BW）
应用市场：
1) 远程遥控和远程数据采集系统
2) 无线抄表（水表、电表、气表）
3) 无线点菜机
4) 工业数据采集、传输、智能控制系统
5) 无线报警系统
6) 智能家具系统
7) 婴儿监控系统/医院寻呼系统
8) 油田、矿区、工地、工厂等原有485/232接口系统
9) 无线小数据传输系统
NHR系列智能显示控制仪表RS-485通信中应用
01摘要
NHR系列智能显示控制仪表是经过多年开发制造经验而设计生产，集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理，构成数字采集系统及控制系统，广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。产品的EMC设计符合GB/T176262-11相关规定，同时产品取得了CE认证。
02产品的市场背景
在自动化控制领域，随着分布式控制系统的发展，在产业上的分布式控制系统中，经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前，用于串行通讯的接口标准包括：RS-232、RS-422、RS-423和RS-485。RS-232是最早的串行接口标准，广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准，比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS-485串行接口的电气标准实际上是RS-422的变型，它属于七层OSI (open system interconnection，开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易，RS-485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于虹润NHR 系列智能显示控制仪表在RS-485通信中的应用。
03产品的技术原理
1、系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。
本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与 RS-485通信指令,方便的实现与多台虹润NHR系列仪表的串行通信成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达100台虹润仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器，RS-485通信口通信距离长达1KM以上。
2、RS-485总线的硬件设计
考虑到此控制系统中网络节点数较多，整个网络超过100个节点，为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上，而且所选器件中的RS-485芯片驱动能力均达到255点，通讯速率选96Kbps，离主站最远的节点不超过50m。
3、网络协议
为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输，在数据链路层必须提供一定的网络协议，保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正，同时实现数据帧和命令帧的功能。然而，为保证数据传输质量，对每个字节进行校验的同时，应尽量减少特征字和校验字，而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成，每个数据包长度达20～30字节，在RS-485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议，而且被很多的工控产品生产厂家支持，该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中，因此，本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。
在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高，因此采用MODBUS ASCII方式，而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。
04产品的应用
考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性，现将100台虹润NHR系列智能控制仪表通讯组网分为两条总线，分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2 ；下面是虹润NHR系列智能控制仪表与PLC主机连接图，见图1、图2：
图1：虹润仪表与PLC组网图
图2：虹润仪表与PLC组网图
1、虹润NHR系列智能显示控制仪表通信参数配置
(1)、通信方式为RS-485, (1个起始位，1个或2个停止位，8位数据，无奇偶校验)
(2)、通信传输数据的波特率（12K 24K 48K 96K 192K）可在仪表叁数baud中设定
(3)、通信协议为标准Modbus Rtu 模式
这里重点突出可编程控制器与虹润NHR仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式，图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个NHR仪表相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份，( 地址码可在仪表叁数Addr中设定)，子单元和主单元采用地址轮询方式。这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制 *** 作。
2、虹润NHR系列智能数字显示控制仪通信数据流解析
本通信协议采用标准ModBus协议，采用RTU（十六进制数）传输模式。ModBus协议是一种主---从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换，且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配，从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符，消息的开始和结束依靠间隔时间来识别，当间隔时间长于或等于35个字符时，即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错，主站将不会接收到返回桢，这时主站根据超时设定判断是否超时，如超时，作出重发或d出异常错误窗口动作。
协议桢定义如下：
从站地址：地址必须在1---247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址，从站接收消息并作相应处理，但不能回复消息。
功能代码：包含读、写寄存器。
数据：以二进制代码传输。
CRC16：循环冗余校验，校验从从站地址到数据区最后一个字节，计算多项式码为A001(hex)。
（1）、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口，如RS-485，RS-232等。
波 特 率 2400～9600bps（可由设定仪表二级参数自由更改，设定仪表二级参数BT，默认4800）。
（2）、字节数据格式 HEX
一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验
（3）、消息桢格式（读、写功能是从主站角度定义的）
读寄存器桢
读寄存器返回桢
写寄存器桢
写寄存器返回桢
错误返回桢
功能代码表：1
错误代码表：2
3、产品
05结论
本文利用标准的MODBUS协议和虹润NHR系列智能显示控制仪表进行RS-485通信，实现了单台控制器控制多台NHR仪表的任务，并能实时检测各仪表的运行状态，整个系统控制灵活方便, 方案结构简单，开发成本低，周期短，既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。
1、计讯物联网网关具有强大的边缘计算功能，可以在边缘端对数据进行处理，减少数据的传输量，增加数据的安全性；
2、采用无线5G/4G网络，避免网络布线难题，高速传输数据；
3、采用三级看门狗监测，多重检测机制，保障设备长久在线；
4、支持RS232、RS485接口，多种接口接入，同时兼容公有、私有协议。
RS485抄表
1、缺点：
需要与电表有物理接触，安装过程中容易发生触电危险。485走线受电表房环境限制，施工成本高昂，项目实施周期长。
2、优点：
好处是可以组网，形成485总线通信，在同一现场采集电表较多的场景可以明显降低成本。
红外抄表：
1、缺点：产品中增加了232、TTL、RS485转红外的探头，成本又一定增加。
2、优点：通过红外线通信，不需要与电表有物理接触。可以透过玻璃柜门对电能表进行非接触电量数据采集。配合无线抄表模块，施工快捷方便，极大降低施工难度，减少施工成本。特别适合电能表校验测试，光伏发电站系统电能抄表和供电局国网电表总表铅封完全封闭状态，不可开启任何封印的情况的抄表。
常见红外抄表产品如图所示：
常见485抄表产品如果所示;
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