隨著物聯(lián)網時代的到來，物聯(lián)網網關將成為連接感知層網絡與通信層網絡的重要紐帶。作為網關設備，物聯(lián)網網關除了要擔負不同類型感知網絡之間的協(xié)議轉換的職責，而且設備自身還將越來越智能化，會具備一定的底層節(jié)點設備管理功能。

一、聽一個關于“網關”的通俗故事

假設你的名字叫小不點，你住在一個大院子里，你的鄰居有很多小伙伴，父母是你的網關。當你想跟院子里的某個小伙伴玩，只要你在院子里大喊一聲他的名字，他聽到了就會回應你，并且跑出來跟你玩。

但是你家長不允許你走出大門，你想與外界發(fā)生的一切聯(lián)系，都必須由父母(網關)用電話幫助你聯(lián)系。假如你想找你的同學小明聊天，小明家住在很遠的另外一個院子里，他家里也有父母(小明的網關)。但是你不知道小明家的電話號碼，不過你的班主任老師有一份你們班全體同學的名單和電話號碼對照表，你的老師就是你的DNS服務器。于是你在家里和父母有了下面的對話：

小不點：媽媽(或爸爸)，我想找班主任查一下小明的電話號碼行嗎?家長：好，你等著。(接著你家長給你的班主任掛了一個電話，問清楚了小明的電話)問到了，他家的號碼是211.99.99.99

小不點：太好了!媽(或爸)，我想找小明，你再幫我聯(lián)系一下小明吧。

家長：沒問題。(接著家長向電話局發(fā)出了請求接通小明家電話的請求，最后一關當然是被轉接到了小明家家長那里，然后他家長把電話給轉到小明)。

就這樣你和小明取得了聯(lián)系。

再說的簡單點兒，當你想從一個房間走到另一個房間，必然要經過一扇門。同樣，從一個網絡向另一個網絡發(fā)送信息，也必須經過一道“關口”，這道關口就是網關。

從故事中，我們可理解得知:網關就是一種充當轉換重任的計算機系統(tǒng)或設備。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網關是一個翻譯器，網關能對收到的信息要重新打包，以適應目的系統(tǒng)的需求。同時，網關也可以提供過濾和安全功能。

二、不得不復雜的物聯(lián)網網關

先來看看復雜的需求，智能家居、車聯(lián)網、智慧工廠、智慧醫(yī)療……等多種多樣的物聯(lián)網應用領域內，您能做到對所有設備都了解嗎?相比互聯(lián)網，未來物聯(lián)網的通信協(xié)議將更多，碎片化現(xiàn)象將更為嚴重，這樣一來，物聯(lián)網網關就需要能夠把前端采集得來的信息進行簡單的處理整合，再輸送到遠端。

以我們身邊的家電為例，空調、冰箱、洗衣機、電視機、熱水器、微波爐、電飯煲等未來都將具備通信功能。當它們需要跟外界通信實現(xiàn)遠程操控時，家庭物聯(lián)網網關設備就將發(fā)揮起重要的作用;但是，不同通信協(xié)議的設備間實現(xiàn)對話也是一個個難題。

而相關的研究數(shù)據顯示，截至2020年，將有超過2000億臺設備將需要連接互聯(lián)網，這將一張非常龐大的物聯(lián)網(IoT)，有可能算是是真正意義上的物物相連。

眼前，你可能已經聽到過ZigBee、6LoWPAN、RS485、CAN、WLAN、GPRS、3G等一堆有關通信的專業(yè)名詞，它們中有協(xié)議、接口、總線、通信方式等。物聯(lián)網網關就是為了配合中間件及上層應用程序，完成對上、下行數(shù)據的放行或阻斷。因此，未來的物聯(lián)網網關將集成防火墻、VPN、DoS、流量管理、IPS、IDS、上網行為管理、內容過濾、WEB安全、防病毒、反垃圾郵件等多種功能模塊，可以滿足多方面的防護需要，從而真正實現(xiàn)立體全方位的保證業(yè)務安全。

首先，它要有廣泛的接入能力。目前用于近程通信的技術標準很多，僅常見的WSNs技術就包括Lonworks、ZigBee、6LowPAN、RUBEE等。各類技術主要針對某一應用展開，之間缺乏兼容性和體系規(guī)劃。現(xiàn)在國內、外已經在展開針對物聯(lián)網網關進行標準化工作，如3GPP、傳感器工作組，實現(xiàn)各種通信技術標準的互聯(lián)互通。

其次，它要有可管理能力。強大的管理能力，對于任何大型網絡都是必不可少的。首先要對網關進行管理，如注冊管理、權限管理、狀態(tài)監(jiān)管等。網關實現(xiàn)子網內的節(jié)點的管理，如獲取節(jié)點的標識、狀態(tài)、屬性、能量等，以及遠程實現(xiàn)喚醒、控制、診斷、升級和維護等。由于子網的技術標準不同，協(xié)議的復雜性不同，所以網關具有的管理性能力不同。提出基于模塊化物聯(lián)網網關方式來管理不同的感知網絡、不同的應用，保證能夠使用統(tǒng)一的管理接口技術對末梢網絡節(jié)點進行統(tǒng)一管理。

再者，它要有協(xié)議轉換能力。從不同的感知網絡到接入網絡的協(xié)議轉換、將下層的標準格式的數(shù)據統(tǒng)一封裝、保證不同的感知網絡的協(xié)議能夠變成統(tǒng)一的數(shù)據和信令;將上層下發(fā)的數(shù)據包解析成感知層協(xié)議可以識別的信令和控制指令。

三、舉幾個典型的應用案例

1、與醫(yī)療領域WLAN和IoT進行融合

智慧醫(yī)療是物聯(lián)網時代的一種新型醫(yī)療形態(tài)，是物聯(lián)網融入到醫(yī)療領域應用的場景化的產物，它不僅能夠幫助醫(yī)院實時監(jiān)控病人的健康，還可以有效管理整個醫(yī)院的運營，有效的節(jié)約了社會資源，而且也大大推進了醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的運轉速度。先進的醫(yī)療物聯(lián)網方案將采用統(tǒng)一的物聯(lián)網網關，同時覆蓋WLAN和IoT，實現(xiàn)了硬件部署的融合。通過采用一臺物聯(lián)網業(yè)務引擎實現(xiàn)WLAN和IoT雙重設備控制管理、采用一個物聯(lián)網平臺管理移動醫(yī)護和IoT業(yè)務，實現(xiàn)了多業(yè)務部署的融合，為醫(yī)療客戶上線移動醫(yī)護和物聯(lián)業(yè)務排除了管理運維的后顧之憂，加快了信息化步伐，成為智慧醫(yī)療的有效支撐。

目前，國內的“新華三”可以實現(xiàn)物聯(lián)終端可以深入到單個房間，將物聯(lián)網信號引入到房間內部，在感知層對各類終端和標簽探知，接入層通過AP和RFID閱讀器實現(xiàn)掉數(shù)據的引入，管理層包括物聯(lián)網AC、物聯(lián)中間件MC和網管系統(tǒng)，實現(xiàn)對全部終端和標簽集中管理。

2、與工業(yè)制造的結合

在實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網的過程中，網關是通往云端的必備設備。而近年網關部署的大爆發(fā)，促使了成噸的聯(lián)網數(shù)據，開始大量往云端平臺上傳輸，但也就進而引發(fā)了數(shù)據超載的問題。 不過，人工智能中的機器學習，很快便接著在近期上場，這些云端式的機器學習模型，將促使廠商往后在面臨工業(yè)物聯(lián)網所帶來的各種虛擬化挑戰(zhàn)時，有了十分明確的雛型可進一步開發(fā)使用。

據悉，2017年物聯(lián)網網關的市場需求將持續(xù)攀升。在工業(yè)4.0的大浪潮下，目前在打造軟件與硬件兼完備的環(huán)境，皆還需要一段時間來使技術與產業(yè)鏈更加成熟。不過，從各垂直產業(yè)對網關的需求出現(xiàn)明顯攀升的情況來看，萬物聯(lián)網的世界在大廠領軍投入之下，已有了初步雛型。

物聯(lián)網收集到的數(shù)據數(shù)量可能非常龐大，且必須在很短的時間內處理完，甚至有時也須加入機器學習。例如在工廠中，網關的數(shù)據發(fā)現(xiàn)到某一馬達的聲音有異常，機器便要能判斷其是否具有潛在的故障問題，須要被檢測。

3、幫助水產養(yǎng)殖物聯(lián)網系統(tǒng)實現(xiàn)架構和功能

隨著物聯(lián)網技術迅速發(fā)展，基于物聯(lián)網的設施漁業(yè)信息化已經成為設施漁業(yè)生產向集約、高產、高效、優(yōu)質方向發(fā)展的重要推動力。物聯(lián)網利用ZigBee等無線網絡技術組成無線傳感器網絡，感知養(yǎng)殖場的水質情況，例如溫度、溶解氧濃度、PH值等，將這些數(shù)據實時發(fā)送至物聯(lián)網網關。

一個高智能化的物聯(lián)網網關設計，包括兩部分：硬件設計和軟件設計。

除了以上應用外，高智能化物聯(lián)網網關還將廣泛應用于智慧城市、智能電網、智慧醫(yī)療、智能交通等各行各業(yè)。物聯(lián)網網關在未來的物聯(lián)網時代將會扮演著非常重要的角色。

四、市面上值得推薦的幾款相關產品

麥斯杰IsFit網關

麥斯杰IsFit網關單元是基于IsFit框架的物聯(lián)網前端采集匯聚節(jié)點，設計充分考慮應用場景，將常用采集量提煉為基本配置，一體式、主從式等多種網關形態(tài)帶來了靈活多樣的擴展方式和組網形式，同時設計上增加容錯與冗余能力，并增強雷電與靜電防護等級，可靠性和性價比極高。

IsFit網關基于IsFit框架，為行業(yè)物聯(lián)網節(jié)點的保活、接入與邊緣計算需求設計的通用型網關，實現(xiàn)了模塊化、柔性化、霧化。它提供各類豐富的專用，通用接口，提供強大的功能配置接口和豐富的兼容協(xié)議，提供光以太網接口，提供 2G/3G/4G/WIFI/LoRa 等可選的無線接入方式，提供本地存儲功能，提供運行程序和智能設備通訊協(xié)議程序遠程下載和本地下載功能，具備設備自診斷、故障自定位功能，提供 WEB 瀏覽功能，支持智能設備底端或者中心解析功能。

力必拓T260S工業(yè)級3G/4G無線路由器

T260S是深圳市力必拓科技有限公司基于3G/4G網絡需求研發(fā)的性能優(yōu)異的無線通信產品。它主要應用于行業(yè)用戶的數(shù)據傳輸業(yè)務，支持數(shù)據透明傳輸，圖像傳輸，設備監(jiān)控以及無線路由上網等功能。

T260S采用高性能的32位處理器，可以高速處理協(xié)議和大量數(shù)據，可以搭配多種3G/4G工業(yè)模塊(
WCDMA/EVDO/TD-SCDMA/FDD-LTE/TD-LTE網絡)。提供10/100M以太網口，WIFI無線接口、串口、USB接口。可以對接多種終端設備。

支持WEB配置方式，管理方便簡單，支持遠端短信控制。

Alien Technology超高頻(UHF)RFID讀寫器兼網關設備ALR-F800-X

ALR-F800-X既是一款UHF讀卡器設備，也是一個網關設備，可從4個額外的Alien讀卡器上收集讀取數(shù)據，然后解讀該信息并轉發(fā)給服務器。

該新款設備配備了Emissary軟件，這樣用戶便可為ALR-F800-X的網絡中的每個讀卡器，天線及外圍設備及其位置創(chuàng)建邏輯名稱。例如，用戶可對設備進行命名(如：Dock Door 4或Conveyor 5)，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的序列號標識。

然而，該設備還在與多家公司進行beta測試，預計將于2017年7月開始銷售。

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