物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關如何工作？

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關充當不同類型物聯(lián)網(wǎng)設備之間的橋梁，并將它們連接到中央數(shù)據(jù)系統(tǒng)甚至云。從邊緣、網(wǎng)關傳輸?shù)酵獠烤W(wǎng)絡（如云）的數(shù)據(jù)物流涉及聚合、匯總和同步數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)設備使用

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關，作為一個新的名詞，在未來的物聯(lián)網(wǎng)時代將會扮演非常重要的角色，它將成為連接感知網(wǎng)絡與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡的紐帶。作為網(wǎng)關設備，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關可以實現(xiàn)感知網(wǎng)絡與通信網(wǎng)絡，以及不同類型感知網(wǎng)絡之間的協(xié)議轉換．既可以實現(xiàn)廣域互聯(lián)．也可以實現(xiàn)局域互聯(lián)。此外物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關還需要具備設備管理功能，運營商通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)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。圖l示意性地給出了以物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關構建的物聯(lián)網(wǎng)典型拓撲。

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功能

廣泛的接入能力

用于近程通信的技術標準很多，僅常見的WSNs技術就包括Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE等。各類技術主要針對某一應用展開，之間缺乏兼容性和體系規(guī)劃。國內、外已經(jīng)在展開針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關進行標準化工作，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。

可管理能力

強大的管理能力，對于任何大型網(wǎng)絡都是必不可少的。首先要對網(wǎng)關進行管理，如注冊管理、權限管理、狀態(tài)監(jiān)管等。網(wǎng)關實現(xiàn)子網(wǎng)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(wǎng)的技術標準不同，協(xié)議的復雜性不同，所以網(wǎng)關具有的管理性能力不同。提出基于模塊化物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關方式來管理不同的感知網(wǎng)絡、不同的應用，保證能夠使用統(tǒng)一的管理接口技術對末梢網(wǎng)絡節(jié)點進行統(tǒng)一管理。

協(xié)議轉換能力

從不同的感知網(wǎng)絡到接入網(wǎng)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(wǎng)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

 簡單來說，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關是一臺智能計算機，作為管理所有連接物聯(lián)網(wǎng)設備、傳感器和執(zhí)行器的中央集線器。術語網(wǎng)關是不言自明的，為了輕松理解網(wǎng)關的概念，它充當入口，聚合、處理和過濾各種物聯(lián)網(wǎng)設備發(fā)送的所有數(shù)據(jù)和信息，然后再發(fā)送到云端。

更先進的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關能夠執(zhí)行復雜的邊緣計算應用程序，例如人工智能。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關在邊緣處理大部分數(shù)據(jù)，并且能夠在邊緣運行實時決策，而無需云的任何幫助。

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物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關如何工作？

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關充當不同類型物聯(lián)網(wǎng)設備之間的橋梁，并將它們連接到中央數(shù)據(jù)系統(tǒng)甚至云。從邊緣、網(wǎng)關傳輸?shù)酵獠烤W(wǎng)絡（如云）的數(shù)據(jù)物流涉及聚合、匯總和同步數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)設備使用 Zigbee、Z-wave 和藍牙 LE 等短距離無線技術與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關通信。一些物聯(lián)網(wǎng)設備還使用 LoRa、WiFi、LTE 和 LTE-M 等遠程無線技術與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關進行通信。然后，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關通過光纖 WAN 或以太網(wǎng) LAN 將一系列傳感器連接到廣域網(wǎng) (WAN) 或云。

此外，在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中，可能有成百上千個具有不同協(xié)議和接口的物聯(lián)網(wǎng)設備、傳感器和執(zhí)行器。每秒生成的無數(shù) IoT 數(shù)據(jù)造成了云的過載。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關還會過濾收集的數(shù)據(jù)并將其轉換為單一標準協(xié)議，以便數(shù)據(jù)可以在云端輕松處理并傳遞到邊緣以進行更高效的計算。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關轉換的一些常見協(xié)議是 AMQP、DDS、CoAP、MQTT 和 WebSocket。

此外，智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關能夠管理邊緣工作負載，無需連接到云即可執(zhí)行決策。例如，用于運輸冷藏食品的車載應用。當存儲內的傳感器指示溫度升高時， 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關可以自動控制執(zhí)行器將溫度降低到理想點，以防止貨物損壞。 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關能夠同時監(jiān)控的應用程序的不同方面，諸如光，空氣質量，安全系統(tǒng)，等等。因此，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的一個主要好處是它能夠發(fā)送摘要 的數(shù)據(jù)到外部網(wǎng)絡進行額外的處理和分析。