物联网扫盲篇物联网网关

在物联网项目中，物联网网关作为一个关键组件常常被提及。
那么，物联网网关究竟扮演着若何的角色？它具备哪些核心功能？同时，我们也把稳到，并非所有物联网设备都须要网关。
那么，我们究竟在何种情形下须要物联网网关呢？

首先，什么是物联网网关？

物联网网关类似我们常见的路由器，具有网络接入能力，但是功能比较大略，通讯速率哀求不高，看重移动网络接入能力一样平常只是做数据透传利用，将物联网的数据转发到做事器上，做进一步剖析和处理网关是物联网非常主要的组件，是传感层与网络层连接的纽带。

一、物联网网关扮演的角色

聊到物联网网关，必须先要理解网关在物联网中的运用和物联网架构。

其实物联网的架构之前也有讲到过，紧张由感知层、网络层、平台层、运用层构成。
感知层可以紧张由根本芯片、实行器、传感器等组成。

传感器根据根据运用处景，功能非常丰富。
如我之前做的项目，紧张是环保类的。
包含了温湿度，压力，S02浓度、粉尘浓度、流量、O2含量等等，针对不同的项目需求可以配置不同的传感器。

传感器网络的数据常日须要传输到物联网平台以进行深度的大数据剖析和可视化展示。
在实际操作中，根据项目需求与用户网络环境，数据可以通过4G/5G、WIFI或局域网等多种办法上传至物联网平台。

然而，若每个传感器都配置4G/5G或WIFI功能，本钱会相对较高。
为了降落本钱，在特定项目中，可能会选择有线连接或采取LORA、Zigbee等无线技能来知足区域内传感器的支配需求，并终极将数据传输至平台。

在这一背景下，物联网网关设备发挥着关键浸染。
以智能家居为例，我们可能会支配烟感、温湿度传感器、人体雷达和门禁报警等多种设备。
这些设备可以利用Zigbee等无线传输技能在房屋内部进行数据传输，通过一个Zigbee网关进行集中管理和汇聚。
随后，网关再通过WIFI或有线网口与外部网络连接，将网络到的数据传输至物联网平台，以便进行进一步的剖析和运用。
这种办法不仅降落了本钱，还提高了数据传输的效率和可靠性。

二、物联网网关的浸染在一些智能办公，智能园区的项目中，我们可能采取lora或者有线的办法，连接各种有线，无线传感器，再通过物联网网关进行数据的汇聚上传到平台。
那么为什么很多物联网项目中又没有网关呢？比如我们要监测一个城市范围内的气候信息，市政水位信息，工地扬尘等。
这些监控点位跨度大，覆盖分散，一样平常直接采取NB-IoT，5G等办法直接回传数据，无线经由网关中转。
综上所述，物联网网关的运用紧张考虑以下几个方面。
1）协议转换和标准化在物联网生态系统中，浩瀚设备和传感器协同事情，这些设备可能采取不同的通信协议和标准。
为了确保这些数据的顺畅流利和统一处理，物联网网关扮演着至关主要的角色。
它具备强大的协议转换功能，能够将来自不同设备的数据进行转换，使其能够被统一处理和管理。
通过这种办法，物联网网关促进了设备之间的互操作性，为物联网系统的稳定运行供应了有力保障。

2）数据聚合和处理

物联网网关可以网络来自多个设备和传感器的数据，进行聚合和处理。
这有助于减少数据传输量，优化网络利用，并在本地对数据进行初步的处理和剖析，降落云端处理的包袱。

3）本地决策和相应

物联网网关不仅扮演着数据转换与统一处理的关键角色，更具备在本地实行决策的能力。
这意味着，物联网网关可以根据实时设备状态和传感器数据，迅速作出相应的方法，而无需等待云真个指令。
这种本地决策实行的特性不仅大幅提升了相应速率，还显著降落了对云做事的依赖，增强了系统的可靠性和自主性。
在智能家居、工业自动化等场景中，物联网网关的这一功能尤为关键，它确保了系统在各种情形下的快速相应和稳定运行。

4）存储能力

网关中须要存储的信息分为两部分。

既然涉及到数据的存储与传输，那么不得不提的便是数据安全的问题。
物联网网关须要做好以下的数据安全方面的事情：

其他根本能力：网关还须要供应其他的配置管理的根本能力，包括但不限于设备管理、配置管理、在线升级等功能。

以上的这些是网关的传统功能。
但是在现在这个”智能“时期，我们越来越看重设备的智能性，因此一个趋势便是越来越强调物联网网关的数据剖析处理的能力。
这个也便是我们常常听到的”边缘打算“。

我们知道，物联网的一大特性便是海量的接入设备。
这就导致海量的数据涌入云平台。
一方面这些数据会占用大量的网络带宽，另一方面对云平台的打算能力提出了很大的寻衅。

其余，有一些原始数据是比较私密或敏感的，比如家庭摄像头拍摄的影像数据、工业场景中的一些数据。
我们不肯望这些原始数据被上传到云平台。

因此，目前的物联网中，在逐步考试测验将原来在云平台上的打算任务，放到靠近数据原产地的设备上完成。
这个过程称为将打算能力下沉到边缘设备，也称为边缘打算。

但是，很大物联网设备由于打算能力、能耗等的限定，是无法承担这些任务的，因此一个最轻量的办理方案便是在物联网网关中完成这些打算任务。

全体边缘打算的实现，还是基于分层的思路。
在物联网网关中，完成初步的数据处理，或者须要快速相应的打算任务。
云平台则卖力大规模数据和繁芜打算的任务，以及整体的折衷掌握。

三、网关的种类及选择

第1种，数据透传网关，简称DTU，仅支持数据透传功能，有一起或两路串口，可以直接应用于大部分的物联网场景，不过数据采集和自动掌握都在做事器上实现，对做事器压力较大，适宜单一或小型项目，并发量上不去。

第2种，数据采集网关，自带协议库，支持常见工业设备紧张运用在工业互联网场景，可以采集PLC，DCS等设备

第3种，边缘打算网关，CPU和内存比较大，利用Linux操作系统，支持二次开拓，哀求利用者有一定的软件开拓能力。

那么我们该如何选择物联网网关呢？

个人的履历：

1）先看功能，看功能是否知足你现有业务运用处景。

目前现在大部分的物联网项目还是数据透传模式，只须要透传功能，那么我们利用普通的DTU就行。
如果设备比较多，并发量大，那么我们就须要有数据解析功能的网关，这样做事器只须要存储数据，压力会小很多。
如果须要在现场做实时的自动掌握，或者实现更高等的功能，那么我们就只能利用边缘打算网关了

2）看价格，现在的网关价格大多在800-2000不等，DTU则更加的便宜。
详细比拟可以通过某宝或者百度进行筛选比拟一下

小结

物联网网关的浸染便是设备和云平台之间的桥梁。
我们可以把互联网网关放在网络环境（例如WiFi，4G）比较好的环境中。
其他的物联网设备则采取LoRa等通信打算连接到物联网网关上，从而间接地实现设备的联网。

物联网网关紧张具备四种能力：

协议转换和标准化、数据聚合和处理、本地决策和相应、存储能力。

选取物联网网关紧张是先看功能再看价格。

目前的物联网中，在逐步考试测验将原来在云平台上的打算任务，放到靠近数据原产地的设备上完成。
这个过程称为将打算能力下沉到边缘设备，也称为边缘打算。

边缘打算的能力，对网关提出了新的哀求…

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