谈物联网网关(11.8)

标签: IT咨询 | 发表时间:2018-11-08 12:12 | 作者:人月神话
出处:http://blog.sina.com.cn/cmmi
在我博客上经常会谈到API网关,也曾经谈过智慧家庭里面的网关设备,但是没有专门谈过物联网网关,实际上对于智慧家庭网关本身也是属于物联网网关的范畴。对于物联网网关,首先还是参考下百度百科给出的一个基础定义,具体如下:

物联网网关,作为一个新的名词,在未来的物联网时代将会扮演非常重要的角色,它将成为连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备,物联网网关可以实现感知网络与通信网络,以及不同类型感知网络之间的协议转换.既可以实现广域互联.也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能,运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点,了解各节点的相关信息,并实现远程控制。图l示意性地给出了以物联网网关构建的物联网典型拓扑。

在这里面强调了一个关键重点,即物联网网关来实现感知网络和通信网络的互联,但是感知网络存在多种不同的协议,比如Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE等,那么要实现这种互联网,网关就必须具备协议转换能力。同时网关有两个重点,就是既实现广域互联,同时在广域互联网不可用的时候,往往可以通过网关来实现局域网互联,即近端的相互交互和协同。

对于物联网网关的功能,主要包括:

1.广泛的接入能力

目前用于近程通信的技术标准很多,仅常见的WSNs技术就包括Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE等。各类技术主要针对某一应用展开,之间缺乏兼容性和体系规划。现在国内、外已经在展开针对物联网网关进行标准化工作,如3GPP、传感器工作组,实现各种通信技术标准的互联互通。

2.可管理能力

强大的管理能力,对于任何大型网络都是必不可少的。首先要对网关进行管理,如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现子网内的节点的管理,如获取节点的标识、状态、属性、能量等,以及远程实现唤醒、控制、诊断、升级和维护等。由于子网的技术标准不同,协议的复杂性不同,所以网关具有的管理性能力不同。提出基于模块化物联网网关方式来管理不同的感知网络、不同的应用,保证能够使用统一的管理接口技术对末梢网络节点进行统一管理。

3.协议转换能力

从不同的感知网络到接入网络的协议转换、将下层的标准格式的数据统一封装、保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令;将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。

这些基本的网关能力总结都没有问题,但是对于物联网网关,其中一个关键的核心就是网关本身是实现感知层和通信层的唯一入口和出口渠道。外部只需要和网关打交道即可,而网关来调度和管控下面接入和注册的各种类型的感知设备。

因此网关有一个关键能力,类似API网关,即对于感知层各种感知设备提供的不同类型的协议的接入和适配,同时在协议接入后能够转化为标准的接口协议和通信层交互,对于实时的接口可以采用类似Http Rest接口,而对于消息集成可以采用类似标准的MQTT消息等。这也是我们原来谈智慧家庭的时候经常会谈到的物联网网关更多的是硬件层的Drvier API的注册和接入,包括后续的管理。

物联网网关一般在架构和实现的过程中会提供一个硬件设备来完成,这个设备来实现协议转换,路由,转发,自动注册管理,接口的北向和南向集成能力。这个网关一般是部署在局域网端的一个设备,对于整体的云架构来说,只需要这个网关设备和云端进行交互即可。

在前面我有文章谈到过边缘计算,可以看到对于边缘计算的最终落地,完全可以在物联网网关层来实现,即进一步提高物联网网关的存储和计算能力。一方面是实现自动采集数据在网关层本地采集后,经过二次加工再采集上传到云端,一方面是云端的关键计算规则和逻辑下发到网关层,支持在网关层来实现本地化的计算。而这也将成为网关层能力的一个关键扩展。

 

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