一、什么是網關

網關是一種充當轉換重任的計算機系統或設備。在使用不同的通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間，網關是一個翻譯器。與網橋只是簡單地傳達信息不同，網關對收到的信息要重新打包，以適應目的系統的需求。同時，網關也可以提供過濾和安全功能。

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二、什么是物聯網的網關

在物聯網的體系架構中，為感知層和網絡層兩個不同的層級架起一座橋梁，那就是“物聯網網關”。它既可以實現廣域網互連，也可以實現局域網互連。此外物聯網網關還需要具備設備管理功能，運營商通過物聯網網關設備可以管理底層的各感知節點，了解各節點的相關信息，并實現遠程控制。

三、物聯網網關的特征

全面感知，即利用RFID技術、傳感器接入、二維碼等隨時獲取物體信息;

可靠傳遞，通過NB-IoT或LoRa進行組網，并與互聯網的融合，將信息實時準確地傳遞出去;

智能處理，利用云計算、模糊識別技術、邊緣計算技術等對數據進行分析和預處理，對物體實施智能化控制。

四、物聯網網關的功能

1. 協議的轉換

從不同的感知網絡到接入網絡的協議轉換、將下層的標準格式的數據統一封裝、保證不同的感知網絡的協議能夠變成統一的數據和信令;將上層下發的數據包解析成感知層協議可以識別的信令和控制指令。

2. 可控與管理能力

首先要對網關進行管理，如注冊管理、權限管理、狀態監管等。網關實現子網內的節點的管理，如獲取節點的標識、狀態、屬性、能量等，以及遠程實現喚醒、控制、診斷、升級和維護等。由于子網的技術標準不同，協議的復雜性不同，所以網關具有的管理能力不同。

網絡邊界變得更加深入和多樣化，隨著不斷增加廣泛且迅速擴展的各種全新種類互聯性“事物”，人們通常將其稱之為物聯網。

五年前，網絡邊界的界定清晰并且相當狹窄，連接互聯網的設備類型主要是個人計算機，或者是筆記本電腦或臺式機，要么就是終端平臺。如今，網絡邊界則已經變得更加深入和多樣化，隨著不斷增加廣泛且迅速擴展的各種全新種類互聯性“事物”，人們通常將其稱之為物聯網。

現今，“云”通常被用來描述由邊界路由器、交換機、應用交付控制器和服務器組成的一套多樣化硬件，而且在數據中心中還托管著基于服務器的各種應用、 數據庫和服務等。采用類似的方式，“霧”(“the fog” )如今被人們用于描述網絡領域的邊界，物聯網(IoT)的所有新“事物”都存在其中。

對此，飛思卡爾專家現身，從“霧”層到“云”層解析物聯網設計。那么，對于物聯網網關的關鍵設計因素到底有哪些?

五、物聯網網關的關鍵設計因素

1. 物理連接性

根據物聯網(IoT)設備的類型，用于支持M2M網絡連接性的“霧”層連接性可以呈現為無線物理層，例如 ZigBee、Sub-gigaHertz、Z-Wave、低功耗藍牙、低功耗Wi-Fi或近場通信等。

為了適應“霧”層設備所用的各種連接性解決方案，物聯網(IoT)網關必須提供適用類型的足夠連接端口，以支持連接“霧”層設備所需的調制解調器。

2. 協議支持

除了支持“霧”層設備所用的各種物理層連接性之外，物聯網(IoT)網關必須能夠支持每種類型物聯網 (IoT)設備所用的協議。這些協議包括家庭自動化(Home Automation)、智能能源(Smart Energy)、802.11n、6LoPAN和多種其它協議。每種類型的協議需要一定數量的處理工作負載，以便管理每一種協議相關的協議堆棧。

3、安全性

對于數據安全而言，除了加密的功能之外，還要防止引進惡意軟件以降低數據安全性，或者在加密數據之前防止采集未授權數據。這種行為日益受到法規的監管和監控，在不斷擴展采用加密標準和協議技術規范。

結果不可避免的是，這要求在M2M或物聯網中使用的通信處理器必須能夠執行加密運行功能，例如哈希算法、簽名和加密數據，以及安全密鑰存儲單元，以便滿足法規要求

4.. 數據過濾功能

有時，傳感器/設備會產生大量的數據，會對系統造成很大壓力，并且傳輸和存儲成本也會相應提高。通常在這種情況下，只有一小部分數據是有價值的其余的過濾掉。例如攝像頭不需要發送走廊的視頻數據。網關可以預處理和過濾由傳感器/設備生成的數據，以減少傳輸、處理和存儲要求。

5. 廣泛的接入能力

目前用于近程通信的技術標準很多，現在國內外已經在展開針對物聯網網關的標準化工作，如3GPP、傳感器工作組，實現各種通信技術標準的互聯互通。

六、物聯網網關選型

1. 工業智能網關

工業級物聯網無線網關，采用高性能的工業級32位通信處理器，可為PLC、變頻器、機器人等工業現場提供遠程維護的通道，實現設備遠程管理。滿足傳感器、多路網絡接入和串口DTU功能。

2. 邊緣計算網關

邊緣計算網關，采用Arm架構高端處理器;標準Linux系統支持用戶二次開，軟件多級檢測和硬件多重保護機制來提高設備穩定性。廣泛應用于交通、電力、金融、水利、氣象、環保、工業自動化，能源礦產、醫療、農業、林業、石油、建筑、智能交通、智能家居等物聯網應用。

3. 工業級物聯網網關

工業級物聯網網關是一款采用ARM架構高能效處理器作為主控、采用Linux作為操作系統的嵌入式工業計算機，該產品廣泛應用工業4.0、智慧水利、智慧城市、智慧電力等行業領域。