談物聯網閘道器(11.8)

在我部落格上經常會談到API閘道器，也曾經談過智慧家庭裡面的閘道器裝置，但是沒有專門談過物聯網閘道器，實際上對於智慧家庭閘道器本身也是屬於物聯網閘道器的範疇。對於物聯網閘道器，首先還是參考下百度百科給出的一個基礎定義，具體如下：

物聯網閘道器，作為一個新的名詞，在未來的物聯網時代將會扮演非常重要的角色，它將成為連線感知網路與傳統通訊網路的紐帶。作為閘道器裝置，物聯網閘道器可以實現感知網路與通訊網路，以及不同型別感知網路之間的協議轉換．既可以實現廣域互聯．也可以實現局域互聯。此外物聯網閘道器還需要具備裝置管理功能，運營商通過物聯網閘道器裝置可以管理底層的各感知節點，瞭解各節點的相關資訊，並實現遠端控制。圖l示意性地給出了以物聯網閘道器構建的物聯網典型拓撲。

在這裡面強調了一個關鍵重點，即物聯網閘道器來實現感知網路和通訊網路的互聯，但是感知網路存在多種不同的協議，比如Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE等，那麼要實現這種網際網路，閘道器就必須具備協議轉換能力。同時閘道器有兩個重點，就是既實現廣域互聯，同時在廣域網際網路不可用的時候，往往可以通過閘道器來實現區域網互聯，即近端的相互互動和協同。

對於物聯網閘道器的功能，主要包括：

1.廣泛的接入能力

目前用於近程通訊的技術標準很多，僅常見的WSNs技術就包括Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE等。各類技術主要針對某一應用展開，之間缺乏相容性和體系規劃。現在國內、外已經在展開針對物聯網閘道器進行標準化工作，如3GPP、感測器工作組，實現各種通訊技術標準的互聯互通。

2.可管理能力

強大的管理能力，對於任何大型網路都是必不可少的。首先要對閘道器進行管理，如註冊管理、許可權管理、狀態監管等。閘道器實現子網內的節點的管理，如獲取節點的標識、狀態、屬性、能量等，以及遠端實現喚醒、控制、診斷、升級和維護等。由於子網的技術標準不同，協議的複雜性不同，所以閘道器具有的管理效能力不同。提出基於模組化物聯網閘道器方式來管理不同的感知網路、不同的應用，保證能夠使用統一的管理介面技術對末梢網路節點進行統一管理。

3.協議轉換能力

從不同的感知網路到接入網路的協議轉換、將下層的標準格式的資料統一封裝、保證不同的感知網路的協議能夠變成統一的資料和信令；將上層下發的資料包解析成感知層協議可以識別的信令和控制指令。

這些基本的閘道器能力總結都沒有問題，但是對於物聯網閘道器，其中一個關鍵的核心就是閘道器本身是實現感知層和通訊層的唯一入口和出口渠道。外部只需要和閘道器打交道即可，而閘道器來排程和管控下面接入和註冊的各種型別的感知裝置。

因此閘道器有一個關鍵能力，類似API閘道器，即對於感知層各種感知裝置提供的不同型別的協議的接入和適配，同時在協議接入後能夠轉化為標準的介面協議和通訊層互動，對於實時的介面可以採用類似Http Rest介面，而對於訊息整合可以採用類似標準的MQTT訊息等。這也是我們原來談智慧家庭的時候經常會談到的物聯網閘道器更多的是硬體層的Drvier API的註冊和接入，包括後續的管理。

物聯網閘道器一般在架構和實現的過程中會提供一個硬體裝置來完成，這個裝置來實現協議轉換，路由，轉發，自動註冊管理，介面的北向和南向整合能力。這個閘道器一般是部署在區域網端的一個裝置，對於整體的雲架構來說，只需要這個閘道器裝置和雲端進行互動即可。

在前面我有文章談到過邊緣計算，可以看到對於邊緣計算的最終落地，完全可以在物聯網閘道器層來實現，即進一步提高物聯網閘道器的儲存和計算能力。一方面是實現自動採集資料在閘道器層本地採集後，經過二次加工再採集上傳到雲端，一方面是雲端的關鍵計算規則和邏輯下發到閘道器層，支援在閘道器層來實現本地化的計算。而這也將成為閘道器層能力的一個關鍵擴充套件。