物联网扫盲篇——物联网网关

物联网网关在物联网项目中扮演着怎样的角色？什么情况下的物联网项目里，才需要物联网网关呢？这篇文章里，作者尝试从物联网网关的作用、种类和选择等维度做了拆解分析，一起来看看，或许可以帮你了解物联网网关所真正扮演的“角色”。

在物联网项目中，物联网网关作为一个关键组件经常被提及。那么，物联网网关究竟扮演着怎样的角色？它具备哪些核心功能？同时，我们也注意到，并非所有物联网设备都需要网关。那么，我们究竟在何种情况下需要物联网网关呢？

首先，

物联网网关类似我们常见的路由器，具有网络接入能力，但是功能比较简单，通讯速率要求不高，看重移动网络接入能力一般只是做数据透传使用，将物联网的数据转发到服务器上，做进一步分析和处理网关是物联网非常重要的组件，是传感层与网络层连接的纽带。

一、物联网网关扮演的角色

聊到物联网网关，必须先要了解网关在物联网中的应用和物联网架构。

其实物联网的架构之前也有讲到过，主要由感知层、网络层、平台层、应用层构成。 感知层可以主要由基础芯片、执行器、传感器等组成。

传感器根据根据应用场景，功能非常丰富。如我之前做的项目，主要是环保类的。包含了温湿度，压力，S02浓度、粉尘浓度、流量、O2含量等等，针对不同的项目需求可以配置不同的传感器。

传感器收集的数据通常需要传输到物联网平台以进行深度的大数据分析和可视化展示。在实际操作中，根据项目需求与用户网络环境，数据可以通过4G/5G、WIFI或局域网等多种方式上传至物联网平台。

然而，若每个传感器都配置4G/5G或WIFI功能，成本会相对较高。为了降低成本，在特定项目中，可能会选择有线连接或采用LORA、Zigbee等无线技术来满足区域内传感器的部署需求，并最终将数据传输至平台。

在这一背景下，物联网网关设备发挥着关键作用。以智能家居为例，我们可能会部署烟感、温湿度传感器、人体雷达和门禁报警等多种设备。这些设备可以利用Zigbee等无线传输技术在房屋内部进行数据传输，通过一个Zigbee网关进行集中管理和汇聚。随后，网关再通过WIFI或有线网口与外部网络连接，将收集到的数据传输至物联网平台，以便进行进一步的分析和应用。这种方式不仅降低了成本，还提高了数据传输的效率和可靠性。

二、物联网网关的作用

2）数据聚合和处理

物联网网关可以收集来自多个设备和传感器的数据，进行聚合和处理。这有助于减少数据传输量，优化网络使用，并在本地对数据进行初步的处理和分析，降低云端处理的负担。

3）本地决策和响应

物联网网关不仅扮演着数据转换与统一处理的关键角色，更具备在本地执行决策的能力。这意味着，物联网网关可以根据实时设备状态和传感器数据，迅速作出相应的措施，而无需等待云端的指令。这种本地决策执行的特性不仅大幅提升了响应速度，还显著降低了对云服务的依赖，增强了系统的可靠性和自主性。在智能家居、工业自动化等场景中，物联网网关的这一功能尤为关键，它确保了系统在各种情况下的快速响应和稳定运行。

4）存储能力

网关中需要存储的信息分为两部分。

既然涉及到数据的存储与传输，那么不得不提的就是数据安全的问题。物联网网关需要做好以下的数据安全方面的事情：

其他基础能力：网关还需要提供其他的配置管理的基础能力，包括但不限于设备管理、配置管理、在线升级等功能。

以上的这些是网关的传统功能。但是在现在这个”智能“时代，我们越来越看重设备的智能性，因此一个趋势就是越来越强调物联网网关的数据分析处理的能力。这个也就是我们经常听到的”边缘计算“。

我们知道，物联网的一大特性就是海量的接入设备。这就导致海量的数据涌入云平台。一方面这些数据会占用大量的网络带宽，另一方面对云平台的计算能力提出了很大的挑战。

另外，有一些原始数据是比较私密或敏感的，比如家庭摄像头拍摄的影像数据、工业场景中的一些数据。我们不希望这些原始数据被上传到云平台。

因此，目前的物联网中，在逐步尝试将原本在云平台上的计算任务，放到靠近数据原产地的设备上完成。这个过程称为将计算能力下沉到边缘设备，也称为边缘计算。

但是，很大物联网设备由于计算能力、能耗等的限制，是无法承担这些任务的，因此一个最轻量的解决方案就是在物联网网关中完成这些计算任务。

整个边缘计算的实现，还是基于分层的思路。在物联网网关中，完成初步的数据处理，或者需要快速响应的计算任务。云平台则负责大规模数据和复杂计算的任务，以及整体的协调控制。

三、网关的种类及选择

第1种，数据透传网关，简称DTU，仅支持数据透传功能，有一路或两路串口，可以直接应用于大部分的物联网场景，不过数据采集和自动控制都在服务器上实现，对服务器压力较大，适合单一或小型项目，并发量上不去。

第2种，数据采集网关，自带协议库，支持常见工业设备主要应用在工业互联网场景，可以采集PLC，DCS等设备

第3种，边缘计算网关，CPU和内存比较大，使用Linux操作系统，支持二次开发，要求使用者有一定的软件开发能力。

那么我们该如何选择物联网网关呢？

个人的经验：

1）先看功能，看功能是否满足你现有业务应用场景。

目前现在大部分的物联网项目还是数据透传模式，只需要透传功能，那么我们使用普通的DTU就行。如果设备比较多，并发量大，那么我们就需要有数据解析功能的网关，这样服务器只需要存储数据，压力会小很多。如果需要在现场做实时的自动控制，或者实现更高级的功能，那么我们就只能使用边缘计算网关了

2）看价格，现在的网关价格大多在800-2000不等，DTU则更加的便宜。具体对比可以通过某宝或者百度进行筛选对比一下

小结

物联网网关的作用就是设备和云平台之间的桥梁。我们可以把互联网网关放在网络环境（例如WiFi，4G）比较好的环境中。其他的物联网设备则采用LoRa等通信计算连接到物联网网关上，从而间接地实现设备的联网。

物联网网关主要具备四种能力：

协议转换和标准化、数据聚合和处理、本地决策和响应、存储能力。

选取物联网网关主要是先看功能再看价格。

目前的物联网中，在逐步尝试将原本在云平台上的计算任务，放到靠近数据原产地的设备上完成。这个过程称为将计算能力下沉到边缘设备，也称为边缘计算。

边缘计算的能力，对网关提出了新的要求…

本文由 @jerry潮 原创发布于人人都是产品经理，未经作者许可，禁止转载。

题图来自Unsplash，基于CC0协议。

该文观点仅代表作者本人，人人都是产品经理平台仅提供信息存储空间服务。

什么是无线网关？

随着国内运营商网络的逐渐完善，4G，4G+的商用，无线网络的网速足以满足我们日常工作、娱乐、行业应用等需求，国内运营商争夺4G用户战场硝烟弥补，4G资费逐年降低，越来越多的用户已经将眼光投入无线应用，正在接受无线网络，因此，无线网关产品应适而出，随着IP技术的不断进步，无线网关，一款可以通过无线的方式满足用户语音和上网需求的设备，受到越来越多用户的青睐，华为、中兴、天波等国内著名通信设备厂家也在大力推广无线网关设备。

无线网关到底是什么？它有哪些功能呢？首先，无线网关，可以通过4G卡上网，这让上网的方式更加灵活，无论何时何地，只要有4G信号的地方，就随时可以通过无线网关，实现网络应用，目前，国内99%的区域已经被4G网络覆盖，这是有线接入远远达不到的普及度，因此，无线网关为各种有线接入困难的场景提供了新的解决手段。而且，无线网关还可以支持语音通话，一款设备，既能满足上网需求，也能满足语音、传真需求，为用户降低了使用成本。偏远地区有线接入无法到达的地方、聚类商铺、餐饮饭店等客户，正在大量使用无线网关设备，目前，用户对无线网关的接受度相当之高，深受广大用户的欢迎！

无线网关，功能强大，但是体积确非常小巧精致，便于携带，售价低廉。目前国内运营商已经大量采购无线网关设备，进行推广，希望通过无线网关设备，占领部分4G用户市场。越来越多的行业设备商也将目光投向无线网关，希望通过无线网关先天的优势，与行业产品想结合，为客户提供新的解决方案。

相信不久的将来，随着运营商5G网络的商用，无线资费的逐渐降低，无线应用将越来越普及，甚至取代部分有线网络的市场份额。互联网+、物联网、智慧城市、IP信息化等都将会和无线网关想结合，借助无线网关强大的无线应用能力，为科技信息化，提供越来越多的帮助！

相关问答

wifi网关入口?

WiFi网关入口是指使用无线网络连接设备连接互联网的门户。通常,WiFi网关入口是一个路由器或者调制解调器,它们充当设备和Internet之间的桥梁,将无线信号转化为...

wifi和网关区别?

区别在于功能作用不同,网关分为传输型网关和应用型网关俩类,主要作用是充当转换重任,它实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。而路由器的作用主要有:连通不...

什么叫网关wifi?

网关WiFi是指将家庭网络接入互联网的中心设备,通常由路由器或光猫实现。它是家庭网络的枢纽,拥有连接多个设备的能力,并通过信号转发实现多设备间的互联互通。...

无线路由器的ip和网关分别是什么意思?有什么区别?

(例如,如果不想管理的交换机,可以不设置IP地址)。所以无线路由器、PC、手机上IP网后都会有一下IP地址。网关是指网与网之间,用于网络数据交换的设备。就像...

Wifi密码网关是什么?

路由器设置网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。通常来说就是一个网络连接到另一个网络的“关口”,也叫做网络关卡。网关又称网间连接器、协议转换器。...

什么是网关wifi?

网关wifi是一种网络设备,其主要作用是将不同的网络连接起来,形成一个整体网络。它通常包括路由器、交换机、防火墙等组成部分,通过实现数据的交换和传输,使得...

wifi网关是什么?

WiFi网关是一种能够连接Wi-Fi网络和有线局域网的设备,通常由路由器和无线接入点组成。它能够将无线和有线设备连接到同一个网络中,并进行互联互通。主要功能...

为何用wifi上网老出现默认网关不可用-ZOL问答

台式机不可能连无线路由器的无线都是笔记本才用的台式机建议用调制解调器有用(0)回复dsjseacbeiph插一下路由器后面的重置按钮有用(0)回复精品应用推...

如何设置网关和路由器进行无线桥接-懂得

方法/步骤7/10分步阅读现在的路由器都是非常智能的了,现在就已市面上常见的普联(TP-link)路由器作为示范讲解。首先,第一台无线路由器后设置好无...

网关不含wifi功能怎么办?

需要自己购买无线路由器进行设置使用才可以的。1、首先路由器和宽带猫电脑连接2、然后打开浏览器输入路由器的管理地址和登录密码。3、登录后台后,点击设置...