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

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)關這么一個名詞，網(wǎng)關(Gateway)就是一個網(wǎng)絡連接到另一個網(wǎng)絡的“關口”。在Internet中，網(wǎng)關是一種連接內部網(wǎng)與Internet上其它網(wǎng)的中間設備，也稱“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的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、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感知網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信的系統(tǒng)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)絡層兩個不同的網(wǎng)絡之間需要一個中間設備：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關。

物聯(lián)網(wǎng)的接入方式是多種多樣的，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關設備是最適合將多種接入手段整合起來，統(tǒng)一互聯(lián)到接入網(wǎng)絡的關鍵設備，網(wǎng)關可滿足局部區(qū)域短距離通信的接入需求，實現(xiàn)與公共網(wǎng)絡的連接，同時完成轉發(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)務的質量和安全。網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關可以實現(xiàn)感知延伸網(wǎng)絡與接入網(wǎng)絡，以及不同類型感知延伸網(wǎng)絡之間的協(xié)議轉換，既可以實現(xiàn)廣域互聯(lián)，也可以實現(xiàn)局域互聯(lián)。

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

廣泛的接入能力

目前用于近程通信的技術標準很多，僅常見的WSNs技術就包括Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE等。從網(wǎng)關所處的位置可以看出，網(wǎng)關需要具備接入多種現(xiàn)有通信網(wǎng)的能力，這些通信網(wǎng)包括：2G/3G/4G移動通信網(wǎng)絡、無線局域網(wǎng)、有線網(wǎng)絡。因此，網(wǎng)關必須具備相應網(wǎng)絡的接口和軟硬件的接入能力?，F(xiàn)在國內、外已經(jīng)在展開針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)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。

強大的管理能力

管理對于任何大型網(wǎng)絡都是必不可少的。首先要對網(wǎng)關進行管理，如注冊管理、權限管理、狀態(tài)監(jiān)管等。網(wǎng)關實現(xiàn)子網(wǎng)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(wǎng)的技術標準不同，協(xié)議的復雜性不同，所以網(wǎng)關具有的管理性能力不同。提出基于模塊化物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關方式來管理不同的感知網(wǎng)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(wǎng)絡節(jié)點進行統(tǒng)一管理。

協(xié)議轉換能力

從不同的感知網(wǎng)絡到接入網(wǎng)絡的協(xié)議轉換、將下層的標準格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝、保證不同的感知網(wǎng)絡的協(xié)議能夠變成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信令;將上層下發(fā)的數(shù)據(jù)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)應用的深厚實踐經(jīng)驗。

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