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                  物聯網智能網關

                  • 分類:行業新聞
                  • 作者:
                  • 來源:
                  • 發布時間:2022-01-18 15:27
                  • 訪問量:

                  【概要描述】物聯網智能網關是智能感知、射頻識別技術、普適計算和泛在網絡的融合應用,被稱為繼計算機和互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網的主要目的是使具有射頻技術、紅外傳感技術或其他傳感能力的新型傳感設備無縫集成到互聯網中,實現相互信息交換,進一步實現智能識別、監控和管理。

                  物聯網智能網關

                  【概要描述】物聯網智能網關是智能感知、射頻識別技術、普適計算和泛在網絡的融合應用,被稱為繼計算機和互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網的主要目的是使具有射頻技術、紅外傳感技術或其他傳感能力的新型傳感設備無縫集成到互聯網中,實現相互信息交換,進一步實現智能識別、監控和管理。

                  • 分類:行業新聞
                  • 作者:
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                  • 發布時間:2022-01-18 15:27
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                    物聯網智能網關


                    物聯網智能網關是智能感知、射頻識別技術、普適計算和泛在網絡的融合應用,被稱為繼計算機和互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網的主要目的是使具有射頻技術、紅外傳感技術或其他傳感能力的新型傳感設備無縫集成到互聯網中,實現相互信息交換,進一步實現智能識別、監控和管理。


                    在物聯網的信息感知領域,由于無線傳感器網絡技術應用場景的特殊性,一般應用于局部區域,網絡本身無法相互通信,不適合實現遠距離數據傳輸,使得傳感器設備節點形成孤立的信息孤島,無法實現真正的全面互聯和協同感知。此外,物聯網應用中的傳感技術種類繁多,無法實現不同通信協議的互聯互通。


                    物聯網網關作為一個新名詞,在未來的物聯網時代將發揮非常重要的作用。它將成為無線傳感器網絡與傳統通信網絡之間的紐帶,完成無線傳感器網絡、傳統通信網絡等不同類型網絡之間的協議轉換,實現局域與廣域之間的數據互聯。此外,物聯網網關還需要具備設備管理功能。運營商可以在底層管理各個感知節點,了解各個節點的相關信息,通過物聯網網關設備實現遠程控制。


                    在功能上,物聯網的網關或智能網關主要實現以下三個功能:


                    感知網絡訪問的能力。


                    物聯網網關首先具有獲取各節點屬性、狀態等信息的功能,即可以感知各節點的實時狀態。其次,具有節點遠程控制、喚醒和診斷功能,即實現了節點的自動化管理。


                    異構網絡互通能力。


                    物聯網智能網關接入不可避免地需要跨域通信,因此需要完善的尋址技術來保證所有節點的信息能夠被準確、高效、安全地定位和查詢。隨著物聯網應用的發展,節點地址的數量會逐漸增加,其編碼結構也不同于DNS中的域名結構,因此需要有一套不同于互聯網的尋址技術來滿足需求。


                    通信數據格式的標準化。


                    網關必須實現從傳感器網絡到傳統通信網絡的協議轉換,統一封裝協議適配層上傳輸的標準格式數據,將廣域接入層發送的數據解包為標準格式數據,實現命令分析,再轉換為傳感器層協議能夠識別的信號和控制命令。


                    簡單來說,物聯網網關主要完成三個任務:一是從傳感器節點采集數據;其次,進行數據協議轉換;最后,協議轉換后的數據被快速有效地發送到公共網絡。此外,物聯網網關還具備相應的管理和控制能力。1.感知網絡訪問


                    物聯網智能網關需要具備感知網絡接入的能力。感知網絡主要由不同功能的傳感器網絡組成。這些傳感器設備主要包括攝像頭、讀卡器、標簽、聲學傳感器、壓敏傳感器、溫敏傳感器等。獲取這些傳感器的傳感信息的方式多種多樣,目前還沒有統一的標準,主要的接入方式可以分為有線接入和無線接入。主流的有線接入方式包括CAN、RS232/485、以太網等。CAN多用于汽車計算機控制系統,RS232/485主要用于一些較老的設備控制和低速率數據傳輸,以太網對于大信息量的遠距離傳感器數據傳輸非??煽坑行?。


                    主流的無線接入方式包括Zigbee、藍牙、IrDA和Wi-Fi,都屬于近程通信的范疇。Zigbee具有低功耗、組網靈活的特點。這種技術一般用于低速、短距離的無線傳輸和控制。藍牙主要用于實時系統,如鼠標、鍵盤、耳機等。IrDA使用紅外線進行點對點傳輸。紅外傳輸設備具有體積小、功耗低、成本低的特點。由于紅外傳輸只能是點對點、通暢的傳輸,因此會受到一定程度的應用環境限制。


                    Wi-Fi作為進步最快的無線接入技術,經歷了十余次迭代,如今已經廣泛應用于手機、筆記本電腦以及各種智能產品中。它具有網絡布局簡單、覆蓋范圍廣、傳輸速率快的優點,但wifi也有功耗高、協議復雜的缺點。


                    2.異構網絡互通


                    物聯網智能網關需要具備異構網絡互通的能力。由于不同的傳感器網絡用不同的協議封裝傳感信息,這將導致網絡之間數據的軟隔離。一方面,物理上互連的傳感網絡無法相互通信,另一方面,傳感網絡無法與核心交換網絡通信,傳感數據無法遠程訪問,因此有必要建立協議網關來解決這一問題。


                    在使用RS-232/485的傳統通信傳感器網絡中,總線標準和協議有很多,其中最常見的有Modbus協議、Profibus協議和Interbus協議,其中Modbus協議廣泛應用于智能交通、智能農業和智能建筑中。


                    由于互聯網以及通過以太網和Wi-Fi連接的傳感器網絡都是基于TCP/IP協議棧,如果遠程用戶需要使用Modbus協議訪問和控制設備,必須將Modbus消息封裝在應用層或根據TCP/IP協議進行轉換。此外,由于IPv4地址的枯竭,新一代IPv6協議將逐步取代IPv4協議,從IPv4過渡到IPv6是一個長期的過程。在這一階段,IPv4網絡將與IPv6網絡共存,因此物聯網網關需要解決IPv4網絡與IPv6網絡的互通問題。


                    3.通信和數據格式的標準化


                    物聯網智能網關需要具備監測、控制和管理能力以及兼容新節點接入的能力。這里的監控和管理包括對接入傳感器狀態和感知信息的集中監控,對傳感器和網關本身的控制和管理。一方面,網絡關中的各個功能模塊要靈活控制,配置方式要簡單、多模式、人機友好;另一方面,它可以通過本地網絡和串行端口進行控制,并且可以跨網段進行遠程集中管理。


                    此外,不同的物聯網中有多種類型的節點。監控和管理的內容不僅包括網關節點自身的狀態和功能,還包括接入傳感器網絡的狀態和信息。為了實現這些功能,所有智能網關節點都必須使用標準化的通信方式,這樣整個物聯網系統才能具有較高的可維護性。


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