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物联网网关的定义、主要功能、如何工作及应用介绍

时间:2020-07-17浏览:1565

       众所周知,人与人之间的沟通是通过语言交流,那么物体之间他们有语言吗?智慧路灯,智能可穿戴设备,心脏监测系统,电视和智能手机之间如何交流,如何通信?

  物联网网关就是物联网设备的中心枢纽,用来采集数据、感知信息并与网络进行通信,物联网网关是物联网生态系统中的关键要素之一。它处理所有传感器和远程连接的所有通信。

  什么是物联网网关?

  在电信中,网关的主要目的是在不同类型的通信技术之间提供桥梁。这些技术在连接类型,接口或协议方面可能会有所不同。例如,您在家中的Internet网关将您的局域网(LAN)与Internet服务提供商(ISP)连接起来。该网关通过PPP或HDLC等技术将ISP的WAN链接到具有TCP / IP的LAN。

  物联网网关遵循将不同技术的通信桥接在一起的相同原则。它在物联网传感器和互联网之间建立了桥梁。物联网网关将汇总所有数据,转换传感器的协议,并在发送数据之前对其进行预处理。

  物联网设备使用蓝牙LE,Zigbee,Z-wave或LTE,LTE-M,WiFi之类的远程之类的短距离无线传输模式连接物联网网关,然后将它们链接到Internet(公共云)通过以太网LAN或光纤WAN(HDLC / PPP)。

  物联网网关了解这些传输模式和数据(MQTT,CoAP,AMQP,DDS,Websocket)协议,并将其转换为数据系统所需的其他协议。

  物联网网关的主要功能

  物联网的主要功能有通信桥接和M2M通信; 用作数据缓存,缓冲区和流设备; 离线服务和设备的实时控制; 汇总数据。 在发送数据之前对其进行预处理,清理和过滤;一些物联网设备的附加智能。 此外,它提供了额外的安全性, 设备配置和变更管理。

  物联网关网关如何工作?

  当今网络中的大多数物联网设备都可以聚合数据。例如,汽车交通中的传感器可以聚合数据并将其发送到云中的AI分析服务。但是要到达云,传感器必须首先将所有这些原始数据发送到物联网网关。 物联网网关的简单过程是预处理,清理和过滤原始数据;翻译用于加密和通信的协议;将数据发送到Internet或Intranet上的目标。

物联网网关

  物联网网关用例场景

  以下是一些可以使用物联网网关的实际使用场景示例。每种情况都有一个物联网网关设备的示例。物联网网关有很多不同的类别和类型,但是这里的每种情况都适用。

  1. 物联网网关可以在工业IT和OT域中提供安全的通信。

  物联网可以通过跟踪每个集装箱并提高其安全性来帮助集装箱运输业。挑战在于,运输集装箱通常位于潮湿且温度范围宽的区域。需要针对此类行业的物联网网关设计低功耗,高处理性能,安全功能,并为极端环境做好准备。

  2. 物联网网关,以安全方式处理医疗保健中的成像设备。

  医疗保健部门中的物联网成像设备可以帮助放射科医生调整外部因素,例如房间的光线设置并控制辐射暴露。但是更好的是,通过将X射线连接到Internet,他们可以在云上使用ML和AI服务来分析数千个高质量图像。 物联网网关可以转发大量图像数据,并提供医疗保健所需的安全性。

  3. 提供物联网的车载物联网网关

  救护车或警察等紧急响应车辆需要物联网设备(例如摄像头,雷达,地图系统或传感器)来改善公共安全人员的工作。车载网关可以提供对VAN中的这些物联网设备到外部网络的安全可靠的访问。

  紧急响应车辆处于持续运动,高速,崎岖不平的地形等环境中,因此他们需要为此目的而建造设备。这些车载网关需要坚固耐用-防震,防水,防尘,防温和防潮。这些设备还需要使用LTE等技术来提高覆盖范围。

  结语

  在没有网关的世界中,我们的设备无法与Internet或外部网络通信。网关执行路由器的标准任务,即在多跳环境中转发数据包。但是它也能够连接具有不同技术的不同设备。

  物联网网关是物联网生态系统中的关键元素。它是通信的桥梁,它将Zigbee传感器与Internet,具有本地云应用程序的蓝牙设备连接起来,以及其他功能。通过预处理原始信息,它有助于减少延迟并提高边缘的容量。物联网网关还在这些易受攻击的环境中提供了额外的安全性。


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