物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)從概念到選型全面解讀
一、什么是網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言,甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間,網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器。與網(wǎng)橋只是簡單地傳達(dá)信息不同,網(wǎng)關(guān)對收到的信息要重新打包,以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。同時(shí),網(wǎng)關(guān)也可以提供過濾和安全功能。
二、什么是物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)
在物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)中,為感知層和網(wǎng)絡(luò)層兩個(gè)不同的層級架起一座橋梁,那就是“物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)”。它既可以實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)互連,也可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)互連。此外物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還需要具備設(shè)備管理功能,運(yùn)營商通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以管理底層的各感知節(jié)點(diǎn),了解各節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息,并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
三、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的特征
全面感知,即利用RFID技術(shù)、傳感器接入、二維碼等隨時(shí)獲取物體信息;
可靠傳遞,通過NB-IoT或LoRa進(jìn)行組網(wǎng),并與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去;
智能處理,利用云計(jì)算、模糊識(shí)別技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)等對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)處理,對物體實(shí)施智能化控制。
四、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的功能
1. 協(xié)議的轉(zhuǎn)換
從不同的感知網(wǎng)絡(luò)到接入網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換、將下層的標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝、保證不同的感知網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議能夠變成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信令;將上層下發(fā)的數(shù)據(jù)包解析成感知層協(xié)議可以識(shí)別的信令和控制指令。
2. 可控與管理能力
首先要對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行管理,如注冊管理、權(quán)限管理、狀態(tài)監(jiān)管等。網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的管理,如獲取節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)、狀態(tài)、屬性、能量等,以及遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)喚醒、控制、診斷、升級和維護(hù)等。由于子網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同,協(xié)議的復(fù)雜性不同,所以網(wǎng)關(guān)具有的管理能力不同。
3. 數(shù)據(jù)過濾功能
有時(shí),傳感器/設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),會(huì)對系統(tǒng)造成很大壓力,并且傳輸和存儲(chǔ)成本也會(huì)相應(yīng)提高。通常在這種情況下,只有一小部分?jǐn)?shù)據(jù)是有價(jià)值的其余的過濾掉。例如攝像頭不需要發(fā)送走廊的視頻數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)可以預(yù)處理和過濾由傳感器/設(shè)備生成的數(shù)據(jù),以減少傳輸、處理和存儲(chǔ)要求。
4. 廣泛的接入能力
目前用于近程通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很多,現(xiàn)在國內(nèi)外已經(jīng)在展開針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,如3GPP、傳感器工作組,實(shí)現(xiàn)各種通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)互通。
五、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)選型
1. TG451工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)
TG451是一款工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)關(guān),采用高性能的工業(yè)級32位通信處理器,可為PLC、變頻器、機(jī)器人等工業(yè)現(xiàn)場提供遠(yuǎn)程維護(hù)的通道,實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程管理。滿足傳感器、多路網(wǎng)絡(luò)接入和串口DTU功能。
2. TG452 邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)
TG452系列網(wǎng)關(guān)是一款工業(yè)級邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān),采用Arm架構(gòu)高端處理器;標(biāo)準(zhǔn)Linux系統(tǒng)支持用戶二次開,軟件多級檢測和硬件多重保護(hù)機(jī)制來提高設(shè)備穩(wěn)定性。廣泛應(yīng)用于交通、電力、金融、水利、氣象、環(huán)保、工業(yè)自動(dòng)化,能源礦產(chǎn)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、石油、建筑、智能交通、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
3. TG462 工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
TG462系列工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是一款采用ARM架構(gòu)高能效處理器作為主控、采用Linux作為操作系統(tǒng)的嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī),該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用工業(yè)4.0、智慧水利、智慧城市、智慧電力等行業(yè)領(lǐng)域。