物联网组网方式有哪些

物联网组网方式有哪些,第1张

物联网网关组网方式和功能配置有以下:
1、丰富接口,满足组网、数据采集与传输需求,支持2个光纤口、7×LAN、1×WLAN、2×RS485、1×AC220V输入、3×AC220V输出、1×DC24V输出、1×DC12V输出。
2、支持WIFI(可选),5G/4G(可选),网口,光口等方式接入互联网,可多网同时在线,可实现4/5G转WiFi、网口转WiFi。
3、支持多种无线扩展方式,LoRa、ZigBee、蓝牙等;支持ZigBee(支持频段,24GHz全球免费频段)。
4、支持5G/4G/PPPoE/DHCP/静态地址等连接方式,有线无线互为备份,多网智能切换备份,多种工作模式选择。
5、超强的边缘计算计算能力,整合数据采集、处理、执行,实时分析,安全高效,实现灯管边缘策略,断网情况可继续执行灯控等命令;标准Linux系统支持用户二次开发。
6、可外接PLC载波ZigBee/LoRa等单灯集中器,实现非智慧杆路灯的单灯集中管理。
7、支持APN/VPDN数据安全传输;支持IPSec、L2TP、PPTP、OPEN等类型。
8、支持AP,STA,Repeater多种模式与系统云平台数据交互。
9、支持DHCP server,DHCP客户端,IP与MAC地址绑定,DDNS,NAT,DMZ主机,QoS,流量统计。
10、支持TCP/IP、UDP、MQTT、MODBUS、TFTP、>物联网网关功能,协议转换能力,协议从不同的感知网络到接入网的转换,以较低层为标准对数据进行统一封装,好确保不同感知网络的协议可以形成统一的数据和信令;把上层发送的数据包解析为感知层可以识别到信令和控制命令。必须对网关进行统一管理,例如注册管理,权限管理,状态监视等。网关可以实现子网中节点的管理,像获得节点的身份,状态,属性,能源等,与此同时还能够远程实现唤醒,控制,诊断,升级和维护的功能。因为子网的不同技术标准和协议的不同具有的复杂性,所以也让网关的管理具有不同的方式。物联网网关功能,广泛的访问能力,就目前而言,有许多用在了短距离通信的技术标准。国内外也纷纷实行了3GPP,传感器工作组等物联网网关的标准化工作,达到了各种通信技术标准互联互通的效果。总而言之,言而总之,物联网网关作为一个新词汇,物联网网关功能更是与我们的生活息息相关。相信不管是现在还是未来,在物联网的时代它都有自己举足轻重的位子,成为了感知网络和传统通信网络的枢纽,相信它的应用场景也会随之变得更加绚丽多彩。

物联网平台指AloT产业链中负责连接的网络,承担着将终端设备、边缘、云端连接起来的职责。随着AloT产业发展,物联网设备数量快速增加,设备种类、设备应用场景日益丰富,更灵活的无线网络连接能力将是市场的必然选择。

目前全球有超过 600 多家物联网平台,物联网平台参与主体数量有很多,主要可以区分为通信厂商、互联网厂商、IT 厂商、工业厂商、物联网厂商、新锐企业。每种类型平台功能特点略有不同。
通信厂商主要包括运营商和通信设备供应商。如ctwing物联网市场,联通物联,中移物联,主要特点是汇聚电信能力和互联能力,向合作伙伴提供统一规范的服务。以ctwing为例,将物联网与5G、AI 、边缘计算、区块链、大数据等新技术深度融合,并基于中国电信CTWing50打造的物联网一站式购物平台,成为中国电信物联网产业生态的汇集地,提供丰富的5G、芯片模组、应急消防、安防监控、追踪定位、智慧能源、智慧农业、智慧养老等细分行业的产品服务,为合作伙伴提供产品快速上架通达省市的渠道。
互联网厂商主要包括阿里巴巴、腾讯、百度、京东等企业,这类企业在生态构筑和 AI 技术上有优势。如阿里云提供云管边端等基础产品接入及技术赋能、行业解决方案合作与实施、软硬件销售、营销推广、需求对接等快速商业变现通道。
IT 厂商主要包括浪潮、IBM、中国通服等企业,这类企业在 IT 方面有深刻理解。如用友利用物联网、AI、数字孪生等技术搭建的平台,拥有精智物联平台、精智云盒、精智时序数据库YonTimesDB+流式计算引擎、精智数据魔方、精智工业大脑等产品。
工业厂商则包括富士康、三一集团、施耐德电气、西门子、徐工集团等工业企业为主,平台以工业垂直能力为主。如通用电气是连接机器、数据、人员以及其他资产,使用分布式计算、大数据分析、资产数据管理和 M2M 通信的领先技术,提供广泛的工业微服务,使企业能够提供生产力。
物联网厂商平台主要根植于物联网时代,为物联网而生的平台企业,主要包括创通联达、联想懂的通信、涂鸦智能、小匠物联、萤石云等。如联想采用互联网云平台架构设计,依托物联网、机器视觉识别等技术,接入感知设备采集用户侧数据,建立统一的数据中心和设备管理中心,形成统一的应用服务中台,提升了设备状态感知。
新锐企业大多由 IT、OT、CT 领域经验丰富的专家建立,往往专注在某个领域。如瀚云工业物联网平台面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、d性供给、高效配置。

1、专业术语

AP(Access Point): 无线接入点,是一个无线网络的创建者,是网络的中心节点。简单来讲就像是无线路由器一样,设备打开后进入AP模式,在手机的网络列表里面,可以搜索到类似TPLink_XXX的名字。

STA(Station): 任何一个接入无线的设备都可以成为一个站点,也就是平时接入路由器的设备。

SSID(Service Set Identifer): 每个无线AP都应该有一个标示用于用户识别,SSID就是这个用于用户标识的名字,也就是我们经常说到的wifi名。

BSSID(Service Set Identifer): 每一个网络设备都有其用于识别的物理地址,称作MAC地址,一般情况下出厂会有一个默认值,可更改,也有其固定的命名格式,也是设备识别的标识符。BSSID是针对设备说的,对于STA的设备来说,拿到AP接入点的 MAC地址 就是这个BSSID

ESSID(Service Set Identifer): 是一个比较抽象的概念,它实际上就和SSID相同(本质也是一串字符),只是能如果有好几个无线路由器都叫这个名字,那么我们就相当于把这个SSID扩大了,所以这几个无线路由器共同的这个名字就叫ESSID。

举个例子,如果在一台路由器上释放的WiFi信号叫某个名字如"Feng",这个名字“Feng”就成为SSID;如果在好几个路由器上都释放了这个WIFI信号,那么大家都叫“Feng”,这个时候大家都遵循的这个名字就是ESSID。

总结一下:

BSSID就是具体的某个连锁店编号或地址

SSID就是连锁店的名字或照片

ESSID就是连锁店的总公司或招牌或品牌

然后一般SSID和ESSID都是相同的

2、配网两大技术

物联网时代技术开始规模化服务民众,方便快捷显得尤为重要,WIFI直连便是一个典型案例。目前主流的WIFI配置模式有以下两种:

21、AP配网

设备热点配网,智能硬件处于AP模式(类似路由器,组成局域网),手机用于STA模式

手机连接到处于AP模式的智能硬件后组成局域网,手机发送需要连接路由的ssid和pwd以及自定义的一些信息至智能硬件,智能硬件接收后,找到对应的路由器主动去连接路由器,完成配网。

22、一键(smartConfig)配网

又叫智能配网、快速配网、简单配网。智能硬件处于混杂模式下,监听网络中的所有报文,抓取空口包。手机APP按照一定的协议格式将ssid和pwd及自定义的一些信息编码,以UDP报文格式通过广播包或组播包发送,智能硬件接收到UDP报文后解码,得到正确的ssid和pwd及自定义信息,然后找到对应的路由器主动去连接路由器,完成配网。

23、优劣势对比

231、smartConfig

优势:

相对于AP配网, 简单易 *** 作 ,更加贴近市场

相对于AP配网, 能明确的知道硬件设备端是否连接了路由器 。可以通过设备端连接路由器后告知APP端已经连接路由器你可以停止发送广播包了。

劣势:

smartConfig需要路由器的参与,需要考虑到 路由器的兼容性 问题,所以配网成功率有所限制,比如路由器的信道,bgn模式(速率)、品牌、以及24G/5G、24G/5G同名路由器、同一场景下多个wifi同名等等的一系列兼容性问题。因为不管是组播还是广播方式,都是一种UDP报文,需要靠路由器转发,设备端监听空口包。

232、AP配网

优势:

AP配网是局域网直连模式,这种配网没你有路由器参与,所以没有路由器兼容性问题,所以 配网成功率相比一键配网要高 ,目前国内智能设备生态链做的最好的企业也是一直沿用AP配网方式,配网成功率相对市场同类产品要高一些。

劣势:

AP配网 相对复杂,需要涉及到手机的兼容性、还需要手动切换WIFI ,如需要手机先连接上设备的AP热点,用户需要先进入WIFI列表页面然后手动切换到设备的AP热点,连接成功 *** 作上云有需要切换到路由器的热点,有的手机也不能自动切换热点,比如苹果iOS110系统以下的手机,无法自动切换热点,需要用户进入WIFI列表页面,选择新热点。过于复杂,这是设备热点配网没有普及的原因之一,因为没有一键配网方便

AP配网是局域网模式,所以 无法判断是否连上路由器 ,需要借助设备上云来判断。

3、配网流程

31、一键配网实现过程

此处大致介绍一下流程,当然实际为增加成功率考虑到安全性或者业务不同,肯定比这复杂丰富的多。比如为了安全性,会对定义的UDP广播协议采用自定义的一种安全性定义,增加校验增加加密等。比如为了增加成功率会才有一定的优化策略等等。

详细可参考:

微信wifi airkiss一键配网 Demo和关键点

自定义组播配网 待更新

Step1:初始化硬件设备,使设备进入混杂模式;

Step2:手机连接路由器WIFI(获取路由器名称);

Step3:获取WIFI信息,WiFi 名字和密码; iOS 获取系统wifi列表方法

android可以直接获取到所有路由器WIFI 信息,没必要连接要发送的WIFI,所以可以直接使用输入;但iOS90之前没有接口获取WiFi List,iOS90有获取WiFi List的接口,但是需要苹果授权,需要申请比较复杂。所以现在市面上比较通用的方法还是直接获取当前连接的wifi

Step4:通过组播或广播方式发送WiFi的ssid和pwd或其他的信息比如bssis,userData等

此处一般会APP和设备端会定义一套完成的UDP报文协议协议数据除了WiFi的ssid和pwd,一般会增加一些用户的其他信息UDP报文协议为了安全考虑,一般会想办法增加一些复杂度,也会增加加密方法目前报文协议大致就两种:长度编码和MAC地址编码比如微信的airkiss就是通过长度编码的广播方式

Step4:设备端通过广播方式回发设备端相关信息,比如设备id,token

手机端能接收到设备端回发的信息,说明手机端发送的WIFI信息是正确的且设备端已连接上路由器

Step5:查询设备上云状态,注册用户

32、AP配网实现过程

此处大致介绍一下流程,当然实际为增加成功率考虑到安全性或者业务不同,肯定比这复杂丰富的多,比如传输ssid和pasword,有的厂商使用>

物联网主要功能是将用户端的所有需要的信息互通互联,实现全方位的远程识别、读取和 *** 控、互动。

应用层位于物联网三层结构中的最顶层,其功能为“处理”,即通过云计算平台进行信息处理。应用层与最低端的感知层一起,是物联网的显著特征和核心所在,应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘,从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。


从结构上划分,物联网应用层包括以下三个部分:

1. 物联网中间件:物联网中间件是一种独立的系统软件或服务程序,中间件将各种可以公用的能力进行统一封装,提供给物联网应用使用;

2. 物联网应用:物联网应用就是用户直接使用的各种应用,如智能 *** 控、安防、电力抄表、远程医疗、智能农业等等;

3. 云计算:云计算可以助力物联网海量数据的存储和分析。依据云计算的服务类型可以将云分为:基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、服务和软件即服务(SaaS)。

从物联网三层结构的发展来看,网络层已经非常成熟,感知层的发展也非常迅速,而应用层不管是从受到的重视程度还是实现的技术成果上,以前都落后于其他两个层面。但因为应用层可以为用户提供具体服务,是与我们最紧密相关的,因此应用层的未来发展潜力很大。

物联网平台是物联网体系结构的基石,也是让物联网承接大数据、人工智能等技术的重要容器。物联网平台是整个物联网走向智能化的基础。

从物联网的扩展性和功能性来看,物联网平台能够为物联网技术体系带来三大方面的好处:

物联网平台能够为物联网体系的功能扩展提供基础

物联网平台能够为物联网拓展应用边界

物联网平台能够为智能化应用提供场景支撑

所以,物联网平台是物联网能够多方位落地应用的重要基础。爱陆通物联网工业设备支持市场上主流的物联网平台。如图所示

物联网开发平台

WiFi模块又名串口WiFi模块,属于物联网传输层,功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块,符合IEEE80211 协议栈网络标准,内置TCP/IP协议栈,能够实现用户串口、以太网、无线网(WIFI)3个接口之间的任意透明转换,使传统串口设备更好的加入无线网络。
通过串口WiFi模块 ,传统的串口设备在不需要更改任何配置的情况下,即可通过Internet 网络传输自己的数据。
基于AP组建的基础无线网络(Infra):Infra:也称为基础网,是由AP创建,众多STA加入所组成的无线网络,这种类型的网络的特点是AP是整个网络的中心,网络中所有的通信都通过AP来转发完成。
安全机制:本模块支持多种无线网络加密方式,能充分保证用户数据的安全传输,包括:WEP64/WEP128/ TKIP/CCMP(AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK。
快速联网:本模块支持通过指定信道号的方式来进行快速联网。在通常的无线联网过程中,会首先对当前的所有信道自动进行一次扫描,来搜索准备连接的目的AP创建的(或Adhoc)网络。本模块提供了设置工作信道的参数,在已知目的网络所在信道的条件下,可以直接指定模块的工作信道,从而达到加快联网速度的目的。
地址绑定:本模块支持在联网过程中绑定目的网络BSSID地址的功能。根据80211协议规定,不同的无线网络可以具有相同的网络名称(也就是SSID/ESSID),但是必须对应一个唯一的BSSID 地址。非法入侵者可以通过建立具有相同的SSID/ESSID的无线网络的方法,使得网络中的STA联接到非法的AP上,从而造成网络的泄密。通过BSSID地址绑定的方式,可以防止STA 接入到非法的网络,从而提高无线网络的安全性。
无线漫游:模块支持基于80211协议的无线漫游功能。无线漫游指的是为了扩大一个无线网络的覆盖范围,由多个AP共同创建一个具有相同的SSID/ESSID的无线网络,每个AP用来覆盖不同的区域,接入到该网络的STA可以根据所处位置的不同选择一个最近(即信号最强)的AP来接入,而且随着STA的移动自动的在不同的AP之间切换。
灵活的参数配置:
1 基于串口连接,使用配置管理程序
2 基于串口连接,使用Windows下的超级终端程序
3基于网络连接,使用IE浏览器程序
4 基于无线连接,使用配置管理程序。


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