高智能化的物聯(lián)網(wǎng)樞紐--物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

互聯(lián)網(wǎng)的普及，使很多了解互聯(lián)網(wǎng)的人都知道網(wǎng)關(guān)這么一個(gè)名詞，網(wǎng)關(guān)(Gateway)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò )的“關(guān)口”。在Internet中，網(wǎng)關(guān)是一種連接內部網(wǎng)與Internet上其它網(wǎng)的中間設備，也稱(chēng)“路由器”。

眾所皆知：物聯(lián)網(wǎng)概念在美國誕生，作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)系統是通過(guò)射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品組成一個(gè)感知網(wǎng)絡(luò )與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信的系統架構。

從物聯(lián)網(wǎng)的體系架構中，我們可以看到在感知層和網(wǎng)絡(luò )層兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò )之間需要一個(gè)中間設備：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。

物聯(lián)網(wǎng)的接入方式是多種多樣的，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設備是最適合將多種接入手段整合起來(lái)，統一互聯(lián)到接入網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵設備，網(wǎng)關(guān)可滿(mǎn)足局部區域短距離通信的接入需求，實(shí)現與公共網(wǎng)絡(luò )的連接，同時(shí)完成轉發(fā)、控制、信令交換和編解碼等功能，而終端管理、安全認證等功能保證了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的質(zhì)量和安全。網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現感知延伸網(wǎng)絡(luò )與接入網(wǎng)絡(luò )，以及不同類(lèi)型感知延伸網(wǎng)絡(luò )之間的協(xié)議轉換，既可以實(shí)現廣域互聯(lián)，也可以實(shí)現局域互聯(lián)。

歸納起來(lái)高度智能化物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應具備以下能力：

廣泛的接入能力

目前用于近程通信的技術(shù)標準很多，僅常見(jiàn)的WSNs技術(shù)就包括Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE等。從網(wǎng)關(guān)所處的位置可以看出，網(wǎng)關(guān)需要具備接入多種現有通信網(wǎng)的能力，這些通信網(wǎng)包括：2G/3G/4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。因此，網(wǎng)關(guān)必須具備相應網(wǎng)絡(luò )的接口和軟硬件的接入能力?，F在國內、外已經(jīng)在展開(kāi)針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行標準化工作，如3GPP、傳感器工作組，實(shí)現各種通信技術(shù)標準的互聯(lián)互通。

強大的管理能力

管理對于任何大型網(wǎng)絡(luò )都是必不可少的。首先要對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行管理，如注冊管理、權限管理、狀態(tài)監管等。網(wǎng)關(guān)實(shí)現子網(wǎng)內的節點(diǎn)的管理，如獲取節點(diǎn)的標識、狀態(tài)、屬性、能量等，以及遠程實(shí)現喚醒、控制、診斷、升級和維護等。由于子網(wǎng)的技術(shù)標準不同，協(xié)議的復雜性不同，所以網(wǎng)關(guān)具有的管理性能力不同。提出基于模塊化物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)方式來(lái)管理不同的感知網(wǎng)絡(luò )、不同的應用，保證能夠使用統一的管理接口技術(shù)對末梢網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)進(jìn)行統一管理。

協(xié)議轉換能力

從不同的感知網(wǎng)絡(luò )到接入網(wǎng)絡(luò )的協(xié)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(wǎng)絡(luò )的協(xié)議能夠變成統一的數據和信令;將上層下發(fā)的數據包解析成感知層協(xié)議可以識別的信令和控制指令。

能處理如此繁多復雜不同類(lèi)型工作的高智能化設備，需要有很強的研發(fā)設計能力和針對不同行業(yè)應用的深厚實(shí)踐經(jīng)驗。

下面就水產(chǎn)養殖方面的具體例子，介紹物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的研發(fā)設計和功能。