物联网网关的架构你有没有认识

发布时间：2022-06-28 16:02:39 所属栏目：交互来源：互联网

导读：物联网解决方案的典型架构通常比大多数企业系统的架构复杂得多。增加物联网系统复杂性的一个主要因素是，数据中心中的后端服务实际上只是更大的物联网图景的一部分。使用物联网解决方案，我们必须处理大量在现场工作的设备。由于这些设备的性质与Web、台式机

　　物联网解决方案的典型架构通常比大多数企业系统的架构复杂得多。增加物联网系统复杂性的一个主要因素是，数据中心中的后端服务实际上只是更大的物联网图景的一部分。使用物联网解决方案，我们必须处理大量在现场工作的设备。由于这些设备的性质与Web、台式机甚至移动客户机非常不同，因此我们需要一个中间体系结构，充当现场设备世界和企业数据中心之间的代理。我们需要的是物联网网关。

　　网关软件

　　软件应用程序是网关的核心。网关软件负责收集来自传感器的信息，并将其适当存储，直到可以对其进行预处理和发送到数据中心。网关软件决定在给定处理阶段的数据是临时的、持久的保存在内存中的。

　　网关软件的设计应考虑到故障和灾难恢复。由于网关设备通常在现场操作，因此您应该为不理想的工作条件做好准备。例如，应为断电或可能导致网关处理中断的其他操作准备网关软件。网关软件应在电源恢复后立即自动启动，并从中断点继续工作。

　　网关软件还应该足够智能，能够正确处理系统日志记录。它必须在存储在设备上的日志条目数和发送到数据中心的日志条目数之间找到正确的平衡。

　　软件安装和更新

　　网关软件如何进入设备？这个问题有三种主要的解决方法。

　　第一种方法是在网关磁盘（或存储卡）上预安装软件。这种方法称为工厂引导程序。正如您可能猜到的，如果您的解决方案包含大量网关，则此技术无法很好地扩展。

　　第二种方法是服务器启动的引导。在此模式下，中央软件管理服务器与网关设备通信，并向其部署正确版本的软件。这种方法比工厂引导扩展得更好，但是仍然需要在服务器端启动部署操作。

　　第三种方法是客户端启动的引导程序。此模式假定网关负责连接到中央存储库服务器并下载适当版本的软件。在这种情况下，网关需要安装轻量级引导软件，以便它可以与软件管理服务器通信。此方法是最具可扩展性的方法

　　传感器消费者

　　如果软件应用程序是网关的核心，那么传感器就是网关的眼睛和耳朵。传感器是可以测量现实世界某些方面的小型硬件设备。传感器收集的常见数据类型有温度、GPS坐标、湿度、气压等。

　　网关从传感器收集的消息通常很小。例如，传感器测量的温度的当前值仅为十进制数。 GPS坐标是两个十进制数字，代表经度和纬度。这是一个需要记住的重要事项：网关对大量的小消息进行操作。

　　虽然传感器本身可以经常生成消息，但重要的是预测我们真正需要从传感器收集多少消息。例如，我们可以每毫秒读取一个传感器的温度，但在测量温度变化时我们真的需要这种精度吗？在大多数情况下，每秒读取传感器值几次就足够了，因为我们对更长时间内的度量标准更感兴趣。网关软件通常定期轮询传感器数据。良好的网关软件允许您轻松配置每个传感器的轮询间隔。您绝对不希望将不必要的传感器数据放入网关，因为过时的消息会占用受限网关设备的宝贵处理能力。

　　网关数据传输

　　通常，网关通过GPS、WiFi或以太网连接到互联网。有些网关还可以在GPS和WiFi模式下工作（例如，安装在移动车辆上的网关）。一般来说，非GPS连接优先于发送数据，因为它不需要付费的移动计划。一些网关将不断地连接到廉价的本地网络，但是那些使用GPS连接的网关在发送到数据中心的数据方面应该非常保守。网关应该对它收集的数据应用业务逻辑，以了解哪些消息应该通过昂贵的GPS网络发送，哪些数据可以缓存在设备上以进行延迟的脱机处理。

　　总结

　　网关是每个物联网解决方案的关键组件。在决定要购买哪种硬件作为网关平台之前，请花一些时间分析消息和有效负载的数据格式，并尝试在将数据从网关发送到数据中心之前过滤或聚合尽可能多的数据。此外，虽然为物联网解决方案选择合适的硬件非常重要，但您必须记住，选择合适的网关软件和管理基础设施（如用于管理设备的LWM2M服务器）将对你的总维护成本产生重大影响。
　　

（编辑：PHP编程网 - 黄冈站长网）

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