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物联网通信网关的六大特点

时间:2021-07-01 作者:众山科技

  物联网分为云、传输层和传感器层。物联网通信网关(以下简称网关)是将传感器层的数据传输到云的通信转发功能。如果传感器和网关是两个独立的设备,一般采用RS485、RS232、4~20mA模拟量、数字输入、数字输出等方式。无论哪种接口方式,网关都起到了将收集到的数据转换成TCP/IP协议数据的作用。此外,为了满足当前物联网的需求,这种网关最好具备以下六大特点。

  第一,支持注册包和心跳包。所谓注册包,就是在TCP连接建立时,将设备的ID信息发送到云中的数据包,起到云识别设备的作用。心跳包是在通信过程中发送到云中,保持链接畅通,让云知道设备的在线数据包。网关设计应包括注册包和心跳包功能。

  一般注册包有几种形式:

  (1)TCP连接建立后,简单地发送6个字节的MAC地址。

  (2)TCP连接后发送几十个字节的注册信息。

  (3)在每次数据发送前添加6个字节的MAC地址,这种方法通常用于UDP通信。

  第二,支持独立采集和协议分析。为了减少云的计算量,越来越多的趋势是将数据的计算和存储存储在设备端,即边缘计算。

  (1)它可以实现任何设备协议的相互转换,例如,将私有仪器协议转换Modbus协议。

  (2)可以代替云收集仪器的数据。这些功能的实现只需要写一个转换描述文本,不需要定制开发固件。这使得通信网关可以翻译大量传感设备协议,实现与云的对接。

  第三,支持MQTT协议。MQTT作为一种订阅和发布的通信协议,非常适合云和设备之间的数据交互和存储,自推出以来已得到广泛应用。随着物联网的发展,各种平台和通信协议层出不穷,需要一个标准的通信协议来整合这些设备和平台,其中MQTT是很多云服务器采用的协议,仅次于Modbus协议。它采用主题订阅的形式,多个设备可以分享相同感兴趣的信息。众山的LTE-658支持将串行数据直接转换成MQTT协议数据。

  第四,支持HTTPGET和POST提交数据。传统的TCP/IP私人协议往往需要设备和云的密切协议配合,需要繁琐的调试。云采用网络服务器架构时,设备可以通过类似浏览器的GET和POST指令有效提交数据,使服务器的协议设计相当简单。网关可以通过GET/POST变量值直接向WEB服务器提交收集数据。

  第五,支持P2P(点对点)通信。P2P是一种分散的通信结构。与云平台的集中数据转发和数据存储相比,P2P可以支持更多的设备节点。因为每个设备之间的通信不需要在云平台上转移。P2P技术应用于物联网网关时,实际上提供了一个透明传输协议,允许用户随时随地通过设备ID找到该设备,并与设备透明传输。比如PLC串口连接P2P串口服务器后,可以随时随地像本地一样读取设备的数据和下载程序,本地计算机可以虚拟串口与本地计算机的PLC上位机通信。虚拟串口和P2P串口服务器可以建立P2P透明传输渠道。

  第六,安全和加密。防止未经授权的设备连接到云,防止设备连接到假云,发送数据,防止数据监控,这些数据安全问题越来越受到重视。这就需要设备和云的双向身份验证和数据加密。