什么是智能网关，如何选择？

与互联网时代相比，物联网的通信协议增加了一些方式，特别是物体的去中心化。但这正是智能网关开始发挥作用的地方。 智能网关正在成为一个关键的因素，将传统的和下一代的设备引入到物联网。智能网关可以从许多不同的设备中收集信息，然后将其传输到下一级。从最简单的家庭环境开始，智能网关现在已经成为我们日益连接的生活中的最佳伙伴。让我们来了解一下智能网关的定义及其实际应用吧。

什么是智能网关?

智能网关或物联网网关是一种网络设备，通过特定的硬件和软件将各种设备连接到云、本地服务器和其他设备。它既可以实现广域互联，也可以实现局域互联，通过协议转换实现不同类型感知网络之间的互联和数据交换。

事实上，这些智能设备最好被描述为“网关”，因为它们充当各种物联网设备与云或中央管理系统之间的桥梁。这就像在外交会议上有一个通晓多种语言的翻译员，使讲不同语言的人能够顺利交流。其主要作用是收集、处理和转发来自传感层的数据，以促进物联网设备之间的通信和数据交互。智能网关可以支持各种无线协议，如Zigbee、蓝牙、WiFi以及有线接口，如以太网。

为什么需要智能网关

在物联网架构中，在传感层和网络层之间需要一个中间设备。这些被称为智能网关。它们可以作为一个中心枢纽，通过一个易于使用的界面，可以监视和控制来自不同制造商的多个智能产品。

假设家庭有许多智能家居设备，如灯泡、门/窗传感器、烟雾探测器等，它们都在不同的通信协议上运行。如果没有媒介将它们聚集在一起，它们就会形成一堆脱节的物体，无法协调一致地工作。这就是智能网关发挥作用的地方。

为了实现自动化、应用远程控制和设备之间的互联,智能家居设备通常需要连接某种智能平台。但是像Zigbee或蓝牙这样的局域网并不能直接连接到互联网。因此，网关也应该在这些平台和设备之间发挥桥梁作用，作为智能管家，以防止变得混乱。

智能网关是如何工作的

智能网关具有内置固件，用于在不同的智能设备通信协议之间进行转换。这使得使用WiFi、蓝牙、Zigbee和Z-Wave等不同标准的设备可以相互通信。例如，蓝牙网关有一个蓝牙模块和一个WiFi模块，这意味着它可以连接和管理蓝牙设备和WiFi设备。网关作为一个控制点，从端点蓝牙和WiFi设备收集数据，然后在这些设备和任何基于云的应用之间传输数据。

智能网关的实际用例

智能网关对于将令人惊叹的物联网带入各行各业至关重要。这些精明的设备无缝连接各种设备和网络，使统一的设备管理和数据交换成为可能。以下是一些关于智能网关超级实用的例子。

智能家居自动化

智能家居如果没有智能网关作为大脑中枢，就不会如此智能。它可以协调所有的灯、恒温器、安全摄像头、电器--凡能想到的！使用单个的应用程序或语音助手，可以通过智能网关控制使用Zigbee、蓝牙和WiFi等协议的设备。智能插座网关甚至收集传感器数据，与云同步，进行远程监控和节能管理。

工业物联网

制造厂和工厂正在使用智能的工业网关，以提供强大的传感器来监控机器和设备。这些网关收集和处理来自PLCS、机器人、传送机等的实时数据,然后将见解推送到监控屏幕上。如此，不仅提高了工厂生产力、产品质量，还节省了人力成本!

智慧农业

在田间，智慧农业依靠网关通过远程LoRaWAN网络收集和处理来自土壤传感器、无人机摄像机、气象站等的数据。农民利用这个数据金矿来优化灌溉，激光聚焦化肥和农药，并提高作物的整体产量。但这还不是全部，网关可以远程监控和跟踪牛羊!

车辆跟踪与管理

对于车辆和车队运营商而言，智能网关将GPS位置数据与温度和门状态读数等传感器输入融合在一起。这提供了移动中的车辆和资产的实时视图。利用无线连接，如手机、WiFi、蓝牙，网关将数据快速传输到云端，确保供应链在运输过程中的安全性和完整性。

智慧医疗

在医疗保健领域，物联网网关允许医生实时监控患者的位置，以确保其安全。对于辅助生活社区，智能家居网关将传感器、摄像头和通信设备编织在一起，为老年居民提供安全监控和快速紧急警报。

不同类型的智能网关

根据智能网关的分类方式，有各种类型的智能网关。它们具有不同的形状和尺寸，以支持各种通信协议和用例。除了有线和无线选项外，高级网关还可以集成边缘计算功能。

智能家居网关

将智能设备(传感器、交流器、无线开关)与非智能红外设备连接起来,使移动应用能够在互联网上控制。

常见类型主要有:

ZigBee网关——为传感器/开关等电池设备使用低功耗ZigBee协议。如果WiFi故障，保持本地连接，但墙壁渗透有限。 蓝牙网关——更多的设备有本地蓝牙。提高不同厂商的蓝牙产品之间的互操作性。 工业网关

调解工业物联网设备不同协议之间的通信。集通信管理、数据处理、协议转换、无线传输于一体。为环境监测、工厂、配电等构建大型智能传感器网络。

车辆网关

车辆的本地网络核心支持跨模块通信(无钥匙、仪表、转向、雷达、发动机控制)。协调专有供应商协议之间的正常操作和错误纠正。

蜂窝网关

结合蜂窝连接(4G/LTE,5G)，允许设备/系统在有线网络不可用时通过蜂窝网络进行通信，如远程监控、车辆跟踪、移动应用。

如何选择正确的智能网关

智能网关选项有很多，如何为物联网项目选择正确的智能网关？

支持协议：确保网关支持物联网设备使用的通信协议。对于智能家居设备，流行的协议包括蓝牙、WiFi和Zigbee。 性能：当前大多数的物联网项目只需要一个简单的数据传输，所以一个基本的DTU就可以了。但如果需要处理很多设备，那么就需要一个可以解析所有数据的网关。考虑应用程序需要多少处理能力、内存和带宽，才能确保网关能够有效地处理负载。 成本：通常，价格更高的产品具有更多的性能和更高的可靠性。但所有的项目预算都是有限的，所以要找一个既能满足需求又不会超出预算的。 品牌：通常，物联网项目至少要持续5-10年，因此网关选择很重要。选择信誉良好的物联网设备制造商，其拥有适当的证书，如此，网关就是为生存而建。

网关和路由器的区别

网关和路由器就像互联网的流量控制中心。两者都有助于调节不同网络之间的数据流，但它们有自己的特点。路由器更像是当地的交通警察，其非常擅长在使用相同“语言”的类似网络之间保持顺畅运行。而网关就像多语言的过境警卫。它们确保数据可以在使用不同协议的完全不同的网络之间合并，而不会产生任何误解。

门户和路由器就像互联网的交通控制中心。两者都有助于调节不同网络之间的数据流,但它们有自己的专长。路由器更像当地的交通警察--他们非常擅长在使用相同语言的类似网络之间保持平稳运行。另一方面,网关就像多语言的过境警卫，其确保数据能够在使用不同协议的完全不同的网络之间融合，而不会出现任何通信错误。

现在，如果需要，路由器可以处理一些基本的网关任务，但是当涉及到在完全不同的网络协议之间进行转换时，网关才是真正的优势。网关不一定只是一个路由器，也可以是一个交换机、一台计算机或任何充当重要翻译器的设备。最常见的网关类型是路由器，用于将家庭或企业网络连接到互联网。

常见问题解答：

1、智能网关是智能家居的必需品吗?

答：智能网关虽然不是必不可少的，但大大增强了智能家居生态系统的整合。一般而言，支持蓝牙、WiFi和Zigbee协议的网关在智能家居中更为常见。因此，尽可能选择与这些协议兼容的产品。

2、可以在智能网关找到哪些功能?

答：在选择智能网关时，优先考虑与设备的兼容性，支持蓝牙，WiFi和Zigbee等各种协议，易于设置，强大的安全功能以及未来扩展的潜力。

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文章来源：http://www.anfangnews.com/2024/0517/11583.shtml