揭秘物联网网关，如何工作？功能及选择网关的主要考虑因素

【前言】本篇为物联网硬件系列学习笔记，分享学习，欢迎评论区交流~

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在物联网时代，物联网网关至关重要。它充当传统通信网络和传感网络之间的桥梁。物联网网关作为M2M网关，可以实现各类感知网络之间、感知网络与通信网络之间的协议转换。同时，它能够实现广域和局域连接。此外，物联网网关还要求具备设备管理功能，以便操作人员能够管理底层传感节点，了解各节点的相关信息，实现实时显示、异常报警和远程控制。

物联网网关如何工作？

IoT网关是用于将非IP设备连接到互联网的设备。物联网网关的工作流程可以分为三个步骤：连接设备、处理数据、发送数据到服务器。

终端设备连接

终端设备和物联网网关通过各种接口连接。大多数时候，传感器会单方面连续向服务器传送数据。在某些情况下，还存在设备申请获取数据时服务器向终端设备发送数据的情况。此时就需要物联网网关请求数据。

数据处理

物联网网关从终端设备接收到数据后，需要将其转换为可以传输到服务器的格式。例如，从设备传送到网关的数据可以用一位十进制数数据替换4位二进制数(例如二进制数据和BCD码)来表示。此类数据将在网关处转换为字符串和数字表示形式，而不是直接传送到服务器。

还有以下情况，大量数据在传送到服务器之前被整合，而不是服务器直接从每个设备接收数据。这样做有两个原因：

首先，通过数据整合，可以减少数据总量和附加信息量。

其次，通过一起发送数据，可以减轻访问物联网服务时的服务器负担。

发送数据到服务器

数据接收服务器负责接收物联网网关设备发送的数据。它充当设备和系统之间的桥梁。物联网网关向服务器发送数据的方式有很多种，通常包括以下三种方式：

1、使用HTTP协议的Web API访问设备；

2、进行语音和视频的实时通信（如WebSocket、WebRTC）；

3、MQTT通信协议。

物联网网关功能

物联网网关是一种可以连接多个设备并具有直接连接互联网功能的设备。这允许物联网服务将从设备接收的数据保存到数据库并分析收集数据。同时，物联网网关还支持向设备发送指令和信息。

物联网网关的主要功能如下：

传感器到云访问

智能传感器是物联网架构中最关键的元素之一。它们能够感知环境中的各种参数或事件，收集各种数据，为物联网提供海量的数据源。不同的传感器设备可以连接到物联网传感器网关，然后传感器网关可以收集数据、检查协议并将其传输到其他设备或云。

物联网设备主要使用 Zigbee、Z-Wave 和蓝牙等短距离无线技术与 IoT 网关进行通信。一些物联网设备还使用 LoRa 等远程无线技术连接到物联网网关。然后，物联网网关通过光纤 WAN 或以太网 LAN 将一系列传感器连接到广域网 (WAN) 或云。

设备管理

对于任何大型网络来说，强大的设备管理能力都是必不可少的。注册管理、授权管理、状态监管等都可以通过物联网网关管理来实现。物联网网关还可以对子网中的节点进行管理，包括远程实现唤醒、控制、诊断、升级、维护以及获取其标识、状态、属性、能量等。

根据子网标准的不同和协议的复杂性，每个物联网网关的管理能力会有差别。用户可以利用统一的管理界面来统一控制外围网络节点，并可以采用模块化的方式来管理物联网网关的不同感知网络和应用。

多协议转换

物联网网关可以实现各种感知网络到互联网接入网络的协议转换，将数据统一封装成标准格式，保证各种感知网络的协议成为统一的数据和信令，并保证数据包被解析为信令和信令。感知层协议可以理解的控制指令。

边缘计算

具有边缘计算能力的物联网网关可以优化终端数据处理，为数据安全创造条件，有效缓解平台服务器的负载。具体履行以下职责：

·支持消息转换和异常报警；

·支持在线链路检测，断线自动重连；

·支持设备运行自检软件，实现运行故障的自我修复；

·支持系统状态、网络连接状态、路由状态查询；

·支持telnet、web、ssh配置；

·支持Web升级、本地日志、远程日志、串口输出日志

如何选择物联网网关？

东胜物联物联网智能网关DSGW-290

物联网网关设备由硬件和软件组成。如今物联网网关有多种样式。那么，选择物联网网关的考虑要素有哪些呢？

·接口：首先要考虑的是用于连接网关和设备的接口。网关的接口决定了可以连接的设备，所以关键是选择与设备相匹配的接口。

·网络接口：通常为了连接外部网络，我们使用以太网、Wi-Fi、4G LTE或5G；

·硬件：与普通计算机相比，网关的 CPU 和内存性能受到限制。在考虑网关的物理功能之前，我们必须决定我们希望它能够做什么，来决定需要什么样的网关性能。

·软件：操作系统、应用程序环境、编程语言、开发环境等都是软件的例子。大多数情况下，网关运行在Linux操作系统上。

·电源：大多数网关依靠交流电源适配器供电，有些网关可能内置锂电池。

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关于东胜物联

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