【物联大师】之物联网智能网关

一、网关是什么

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。

1.1、工业网关

工业网关也叫工业物联网智能网关、无线数据采集网关、通讯采集网关，PLC无线网关，工业通讯网关，属于无线传感器网络产品。工业网关是一款具备挖掘工业设备数据并接入到云平台的智能嵌入式网络设备。

工业网关是物联网和工控系统的核心组成器件。网页网关起的是承上启下的作用。上即上位机，电脑/触屏监控系统、MES这些；下即下位机，包括PLC、传感器、嵌入式芯片等。他的基本功能就是“翻译功能”将不同协议的下位机产品反馈给上位机。

工业网关价格一般在2000~5000元不等，主要取决功能丰富性和系统可靠性。但随着移动网络的发展，工业网关的部分应用场景被DTU取代。

1.2、DTU（数据传输单元）

DTU (Data Transfer unit)，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。DTU广泛应用于气象、水文水利、地质等行业。

DTU的价格一般在100~500元不等，主要取决于通讯速率和稳定性。

DTU可以将数据直接转发至服务器（上位机），在服务器完成协议解析。这种模式下，硬件成本大大降低，项目实现简单，方便。但是有几个问题：

1. 数据直接裸奔在互联网上，不安全
2. 设备数据量之后，服务器压力太大
3. 服务器工作异常后，所有设备都会失控

为了解决以上问题，国外提出了边缘计算的概念：

边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。

二、智能网关

智能网关是网络设备，是局域网络智能化的关键，一般支持虚拟网络接入、wifi接入、有线宽带接入等，通过它可实现对局域网内各传感器、网络设备、摄像头以及主机等设备的信息采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。

智能网关正是边缘计算重要的一环，但目前市面的智能网关还是以原始的工业网关为主，虽然协议支持众多，但是不具体计算、存储和应用的功能。

2.1、物联大师

物联大师是真格智能实验室推出的开源且免费的物联网网关系统，集成了Modbus和主流PLC等多种协议，支持数据采集、公式计算、定时控制、异常报警、自动控制策略、流量监控、远程调试等功能， 适用于大部分物联网或工业互联网应用场景。 系统采用Golang编程实现，支持多种操作系统和CPU架构，可以运行在智能网关上，也可以安装在现场的电脑或工控机上，还可以部署到云端服务器。 系统支持可视化显示，内置组态编辑器和组件库，能够实现Web组态（SCADA），支持投放到大屏上。

项目开源地址：

https://github.com/zgwit/iot-master

https://gitee.com/zgwit_labs/iot-master/

2.2、如何部署在智能网关上

1. 通过build.sh，编译出arm架构程序文件（armv6和armv7视CPU而定）
2. 将程序文件下载到网关中
3. 执行iot-master -i 安装为系统服务，在掉电后也能自启动
4. 修改配置文件iot-master.yaml，指定端口，文件目录等
5. 通过浏览器访问物联大师，就可以开心地使用了