物聯網智能網關有什麽作用?網關特點分析
物聯網分爲感知層、網絡層和應用層三層。物聯網通信網關用于實現從感知層向應用層傳輸數據的通信轉發功能。如果感知層上的傳感器和網關是兩個獨立的設備,通常在中間使用RS485、RS232、4-20Ma模擬、數字輸入、數字輸出等方法。無論采用何種接口方式,網關都起著將采集到的數據轉換成TCP/IP協議數據的作用。另外,爲了滿足目前物聯網的需求,以cq9电子官方网站物聯網智能網關爲例,講述它具有以下七個功能特點。
1.支持注冊包和心跳包
所謂注冊包是在建立TCP連接時將設備的ID信息發送到雲端的數據包。它起到雲端識別設備的作用。心跳包是在通信過程中發送到雲的數據包,用于保持鏈接通暢並讓雲端知道設備處于聯機狀態。網關設計應包括注冊包和心跳包功能。一般注冊包有以下幾種形式。
① 在建立TCP连接后发送一个6字节的MAC地址。
② TCP连接后,将发送几十个字节的注册信息。
③ 在每次数据传输之前添加一个6字节的MAC地址。这种方法常用于UDP通信模式。
2.支持自主采集和協議解析
爲了減少雲計算的數量,將數據計算和存儲放在設備端的趨勢越來越明顯,即“邊緣計算”,它可以:
① 实现任何设备协议的相互转换,如将私有的仪器协议转换为Modbus协议。
② 同时,它可以代替云端来进行仪器的数据采集。这些功能的实现只需编写转换描述文本,无需自定义开发固件。这使得网关能够转换大量的传感器设备协议,实现与云端的对接。
3.支持MQTT協議
MQTT作爲一種用于訂閱發布的通信協議,非常適合于客戶機和設備之間的數據交換和存儲。它自問世以來就得到了廣泛的應用。隨著物聯網的發展,各種平台和通信協議層出不窮。集成這些設備和平台需要一個標准化的通信協議。其中,MQTT是許多雲服務器采用的協議,僅次于Modbus協議。它采用主題訂閱的形式,多個設備可以共享相同感興趣的信息。
4.支持通过HTTP GET和POST提交数据
傳統的TCP/IP私有協議往往需要設備和雲端之間做一個非常緊密的協議配合,這就需要繁瑣的調試。在雲端采用web服務器架構時,設備可以通過GET、POST等浏覽器指令有效地提交數據,從而使服務器的協議設計相當簡單。網關可以將收集到的數據作爲GET/POST變量值直接提交到web服務器。
5.支持P2P(點對點)通信
P2P是一種分散的通信結構。與雲平台的集中式數據轉發和數據存儲相比,P2P方法能夠支持更多的設備節點。因爲每個設備之間的通信不需要通過雲平台傳輸。當P2P技術應用于物聯網網關時,它實際上提供了一個“透明傳輸”協議,可以讓用戶隨時隨地通過設備ID尋找到這個設備,並和設備進行“透明傳輸”。例如,將PLC串行端口連接到P2P串行端口服務器後,設備可以隨時隨地從設備讀取數據和下載程序,本地計算機可以虛擬一個串口來和本地計算機的PLC上位機通訊。虛擬串口和P2P串口服務器建立一個P2P透明傳輸通道。
6.安全和加密
防止未經授權的設備連接到雲端,防止設備連接到仿冒的雲端並發送數據,以及數據的防監視等數據安全要求正日益受到關注。這就需要進行設備、雲端的雙向身份驗證和數據加密。
7.無線傳輸
cq9电子官方网站物聯網智能網關是基于5G/4G、NB-IoT或WiFi等網絡的無線數據傳輸終端設備,提供完全透明的數據通道和完整的數據管理通道,同時具備協議轉換和邊緣計算功能,保障無線傳輸的穩定性,提高無線傳輸的反應效率、減少無關數據的傳輸量。
簡言之,物聯網中的智能網關並不是一個簡單的“透明傳輸”串行口到TCP/IP設備。上述功能可以有效提高智能網關與雲端的連接速度,規範協議,幫助使用者快速在遠程獲取前端數據,保障系統功能的正確實施。