物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)項目中扮演著怎樣的角色？什么情況下的物聯(lián)網(wǎng)項目里，才需要物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)呢？這篇文章里，作者嘗試從物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的作用、種類和選擇等維度做了拆解分析，一起來看看，或許可以幫你了解物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)所真正扮演的“角色”。

在物聯(lián)網(wǎng)項目中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為一個關(guān)鍵組件經(jīng)常被提及。那么，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)究竟扮演著怎樣的角色？它具備哪些核心功能？同時，我們也注意到，并非所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都需要網(wǎng)關(guān)。那么，我們究竟在何種情況下需要物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)呢？

首先，什么是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)？

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)類似我們常見的路由器，具有網(wǎng)絡(luò)接入能力，但是功能比較簡單，通訊速率要求不高，看重移動網(wǎng)絡(luò)接入能力一般只是做數(shù)據(jù)透傳使用，將物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到服務器上，做進一步分析和處理網(wǎng)關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)非常重要的組件，是傳感層與網(wǎng)絡(luò)層連接的紐帶。

一、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)扮演的角色

聊到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，必須先要了解網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)中的應用和物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。

其實物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)之前也有講到過，主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應用層構(gòu)成。感知層可以主要由基礎(chǔ)芯片、執(zhí)行器、傳感器等組成。

傳感器根據(jù)根據(jù)應用場景，功能非常豐富。如我之前做的項目，主要是環(huán)保類的。包含了溫濕度，壓力，S02濃度、粉塵濃度、流量、O2含量等等，針對不同的項目需求可以配置不同的傳感器。

傳感器收集的數(shù)據(jù)通常需要傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)平臺以進行深度的大數(shù)據(jù)分析和可視化展示。在實際操作中，根據(jù)項目需求與用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，數(shù)據(jù)可以通過4G/5G、WIFI或局域網(wǎng)等多種方式上傳至物聯(lián)網(wǎng)平臺。

然而，若每個傳感器都配置4G/5G或WIFI功能，成本會相對較高。為了降低成本，在特定項目中，可能會選擇有線連接或采用LORA、Zigbee等無線技術(shù)來滿足區(qū)域內(nèi)傳感器的部署需求，并最終將數(shù)據(jù)傳輸至平臺。

在這一背景下，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以智能家居為例，我們可能會部署煙感、溫濕度傳感器、人體雷達和門禁報警等多種設(shè)備。這些設(shè)備可以利用Zigbee等無線傳輸技術(shù)在房屋內(nèi)部進行數(shù)據(jù)傳輸，通過一個Zigbee網(wǎng)關(guān)進行集中管理和匯聚。隨后，網(wǎng)關(guān)再通過WIFI或有線網(wǎng)口與外部網(wǎng)絡(luò)連接，將收集到的數(shù)據(jù)傳輸至物聯(lián)網(wǎng)平臺，以便進行進一步的分析和應用。這種方式不僅降低了成本，還提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃浴?/p>

二、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的作用

以上的這些是網(wǎng)關(guān)的傳統(tǒng)功能。但是在現(xiàn)在這個”智能“時代，我們越來越看重設(shè)備的智能性，因此一個趨勢就是越來越強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)分析處理的能力。這個也就是我們經(jīng)常聽到的”邊緣計算“。

我們知道，物聯(lián)網(wǎng)的一大特性就是海量的接入設(shè)備。這就導致海量的數(shù)據(jù)涌入云平臺。一方面這些數(shù)據(jù)會占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，另一方面對云平臺的計算能力提出了很大的挑戰(zhàn)。

另外，有一些原始數(shù)據(jù)是比較私密或敏感的，比如家庭攝像頭拍攝的影像數(shù)據(jù)、工業(yè)場景中的一些數(shù)據(jù)。我們不希望這些原始數(shù)據(jù)被上傳到云平臺。

因此，目前的物聯(lián)網(wǎng)中，在逐步嘗試將原本在云平臺上的計算任務，放到靠近數(shù)據(jù)原產(chǎn)地的設(shè)備上完成。這個過程稱為將計算能力下沉到邊緣設(shè)備，也稱為邊緣計算。

但是，很大物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備由于計算能力、能耗等的限制，是無法承擔這些任務的，因此一個最輕量的解決方案就是在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中完成這些計算任務。

整個邊緣計算的實現(xiàn)，還是基于分層的思路。在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中，完成初步的數(shù)據(jù)處理，或者需要快速響應的計算任務。云平臺則負責大規(guī)模數(shù)據(jù)和復雜計算的任務，以及整體的協(xié)調(diào)控制。

三、網(wǎng)關(guān)的種類及選擇

第1種，數(shù)據(jù)透傳網(wǎng)關(guān)，簡稱DTU，僅支持數(shù)據(jù)透傳功能，有一路或兩路串口，可以直接應用于大部分的物聯(lián)網(wǎng)場景，不過數(shù)據(jù)采集和自動控制都在服務器上實現(xiàn)，對服務器壓力較大，適合單一或小型項目，并發(fā)量上不去。

第2種，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，自帶協(xié)議庫，支持常見工業(yè)設(shè)備主要應用在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景，可以采集PLC，DCS等設(shè)備

第3種，邊緣計算網(wǎng)關(guān)，CPU和內(nèi)存比較大，使用Linux操作系統(tǒng)，支持二次開發(fā)，要求使用者有一定的軟件開發(fā)能力。

那么我們該如何選擇物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)呢？

個人的經(jīng)驗：

1）先看功能，看功能是否滿足你現(xiàn)有業(yè)務應用場景。

目前現(xiàn)在大部分的物聯(lián)網(wǎng)項目還是數(shù)據(jù)透傳模式，只需要透傳功能，那么我們使用普通的DTU就行。如果設(shè)備比較多，并發(fā)量大，那么我們就需要有數(shù)據(jù)解析功能的網(wǎng)關(guān)，這樣服務器只需要存儲數(shù)據(jù)，壓力會小很多。如果需要在現(xiàn)場做實時的自動控制，或者實現(xiàn)更高級的功能，那么我們就只能使用邊緣計算網(wǎng)關(guān)了

2）看價格，現(xiàn)在的網(wǎng)關(guān)價格大多在800-2000不等，DTU則更加的便宜。具體對比可以通過某寶或者百度進行篩選對比一下

小結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的作用就是設(shè)備和云平臺之間的橋梁。我們可以把互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)放在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（例如WiFi，4G）比較好的環(huán)境中。其他的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備則采用LoRa等通信計算連接到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上，從而間接地實現(xiàn)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)主要具備四種能力：

協(xié)議轉(zhuǎn)換和標準化、數(shù)據(jù)聚合和處理、本地決策和響應、存儲能力。

選取物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)主要是先看功能再看價格。

目前的物聯(lián)網(wǎng)中，在逐步嘗試將原本在云平臺上的計算任務，放到靠近數(shù)據(jù)原產(chǎn)地的設(shè)備上完成。這個過程稱為將計算能力下沉到邊緣設(shè)備，也稱為邊緣計算。

但是，很大物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備由于計算能力、能耗等的限制，是無法承擔這些任務的，因此一個最輕量的解決方案就是在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中完成這些計算任務。

整個邊緣計算的實現(xiàn)，還是基于分層的思路。在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中，完成初步的數(shù)據(jù)處理，或者需要快速響應的計算任務。云平臺則負責大規(guī)模數(shù)據(jù)和復雜計算的任務，以及整體的協(xié)調(diào)控制。

邊緣計算的能力，對網(wǎng)關(guān)提出了新的要求…