物聯(lián)網網關從概念到選型全面解讀
一、什么是網關
網關是一種充當轉換重任的計算機系統(tǒng)或設備。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言,甚至體系結構完全不同的兩種系統(tǒng)之間,網關是一個翻譯器。與網橋只是簡單地傳達信息不同,網關對收到的信息要重新打包,以適應目的系統(tǒng)的需求。同時,網關也可以提供過濾和安全功能。
二、什么是物聯(lián)網的網關
在物聯(lián)網的體系架構中,為感知層和網絡層兩個不同的層級架起一座橋梁,那就是“物聯(lián)網網關”。它既可以實現(xiàn)廣域網互連,也可以實現(xiàn)局域網互連。此外物聯(lián)網網關還需要具備設備管理功能,運營商通過物聯(lián)網網關設備可以管理底層的各感知節(jié)點,了解各節(jié)點的相關信息,并實現(xiàn)遠程控制。
三、物聯(lián)網網關的特征
全面感知,即利用RFID技術、傳感器接入、二維碼等隨時獲取物體信息;
可靠傳遞,通過NB-IoT或LoRa進行組網,并與互聯(lián)網的融合,將信息實時準確地傳遞出去;
智能處理,利用云計算、模糊識別技術、邊緣計算技術等對數(shù)據(jù)進行分析和預處理,對物體實施智能化控制。
四、物聯(lián)網網關的功能
1. 協(xié)議的轉換
從不同的感知網絡到接入網絡的協(xié)議轉換、將下層的標準格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝、保證不同的感知網絡的協(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)議可以識別的信令和控制指令。
2. 可控與管理能力
首先要對網關進行管理,如注冊管理、權限管理、狀態(tài)監(jiān)管等。網關實現(xiàn)子網內的節(jié)點的管理,如獲取節(jié)點的標識、狀態(tài)、屬性、能量等,以及遠程實現(xiàn)喚醒、控制、診斷、升級和維護等。由于子網的技術標準不同,協(xié)議的復雜性不同,所以網關具有的管理能力不同。
3. 數(shù)據(jù)過濾功能
有時,傳感器/設備會產生大量的數(shù)據(jù),會對系統(tǒng)造成很大壓力,并且傳輸和存儲成本也會相應提高。通常在這種情況下,只有一小部分數(shù)據(jù)是有價值的其余的過濾掉。例如攝像頭不需要發(fā)送走廊的視頻數(shù)據(jù)。網關可以預處理和過濾由傳感器/設備生成的數(shù)據(jù),以減少傳輸、處理和存儲要求。
4. 廣泛的接入能力
目前用于近程通信的技術標準很多,現(xiàn)在國內外已經在展開針對物聯(lián)網網關的標準化工作,如3GPP、傳感器工作組,實現(xiàn)各種通信技術標準的互聯(lián)互通。
五、物聯(lián)網網關選型
1. TG451工業(yè)智能網關
TG451是一款工業(yè)級物聯(lián)網無線網關,采用高性能的工業(yè)級32位通信處理器,可為PLC、變頻器、機器人等工業(yè)現(xiàn)場提供遠程維護的通道,實現(xiàn)設備遠程管理。滿足傳感器、多路網絡接入和串口DTU功能。
2. TG452 邊緣計算網關
TG452系列網關是一款工業(yè)級邊緣計算網關,采用Arm架構高端處理器;標準Linux系統(tǒng)支持用戶二次開,軟件多級檢測和硬件多重保護機制來提高設備穩(wěn)定性。廣泛應用于交通、電力、金融、水利、氣象、環(huán)保、工業(yè)自動化,能源礦產、醫(yī)療、農業(yè)、林業(yè)、石油、建筑、智能交通、智能家居等物聯(lián)網應用。
3. TG462 工業(yè)級物聯(lián)網網關
TG462系列工業(yè)級物聯(lián)網網關是一款采用ARM架構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)計算機,該產品廣泛應用工業(yè)4.0、智慧水利、智慧城市、智慧電力等行業(yè)領域。