网站地图

xpj518.com

关注官方微信

EN

EN.

产品中心

产品中心

物联网中通讯网关的六大特色功能

发布时间:2019-09-23 作者:上海卓岚 浏览量:12518

物联网分为云端、传输层、传感器层,物联网通讯网关(以下简称网关)是起到将传感器层的数据传送到云端的通讯转发功能。如果传感器和网关是两个独立设备,一般中间采用RS485、RS232、4~20mA模拟量、数字量输入、数字量输出等方式。无论哪种接口方式,网关起到了将采集的数据转化为TCP/IP协议数据的功能。除此之外,为了满足目前物联网的需求,这类网关最好具备如下特色功能。上海卓岚ZLAN1043网关单芯片已经具备如下的六大特色功能。

一、支持注册包和心跳包。所谓注册包就是当TCP连接建立的时将设备的ID信息发送到云端的数据包,它起到让云端识别设备的作用。心跳包就是在通讯的过程中发送给云端,让链路保持通畅,并且让云端知道设备在线的数据包。网关设计中应该包含注册包和心跳包功能。一般注册包有几种形式:(1)简单的在TCP连接建立后发送6字节的MAC地址。(2)TCP连接后发送几十个字节的注册信息。(3)在每次数据发送前面增加6字节的MAC地址,此方法常常在UDP通讯方式下采用。

二、支持自主采集和协议解析。为了降低云端的计算量,目前越来越有一种趋势是将数据的计算、存储放到设备端,即“边缘计算”。ZLAN1043芯片具有一种“协议转换方法”(已申请专利),它能够(1)实现任何设备协议的互相转化,例如将私有的仪表协议转化为Modbus协议。(2)同时可以代替云端对仪表进行数据采集。这些功能的实现只需要编写一个转化描述文本即可,无需定制开发固件。这使得通讯网关可以翻译大量传感设备协议实现和云端的对接。

三、支持MQTT协议。MQTT作为一种订阅发布的通讯协议,非常适合云端和设备之间的数据交互和存储,自从提出以来已经得到了广泛的应用。随着物联网的发展,各类平台和通讯协议层出不穷,需要有一个规范的通讯协议来整合这些设备和平台,其中MQTT是一个被很多云端服务器所采用的协议,仅次于Modbus协议。它采用的主题订阅的形式,多个设备可共享相同感兴趣的信息。卓岚的ZLAN1043支持将串口数据直接转化为MQTT协议数据。

四、支持以HTTP的GET和POST方式提交数据。传统的TCP/IP私有协议往往需要设备和云端做一个非常密切的协议配合,需要繁琐的调试。而云端采用Web服务器架构的时候,设备通过类似浏览器的GET和POST指令方式可以有效的提交数据,从而让服务器的协议设计变得相当简单。网关可以将采集数据以GET/POST变量值的方式直接提交给WEB服务器。

五、支持P2P(点对点)通讯。P2P是一个分散的通讯结构,相比于云平台的集中式的数据转发、数据存储来说,P2P的方式可以支撑更多的设备节点。因为每个设备之间的通讯无需通过云平台中转。P2P技术在物联网网关中应用时,实际提供了一种“透明传输”协议,可以让用户随时随地通过设备ID寻找到这个设备,并和设备进行“透明传输”。比如PLC串口连接P2P串口服务器(专利号ZL.2014 1 0088010.5)后就可以随时随地像本地一样对设备读取数据和下载程序,本地计算机可以虚拟一个串口来和本地计算机的PLC上位机通讯。虚拟串口和P2P串口服务器建立一个P2P透明传输通道。

六、安全和加密。防止未授权的设备连接到云端,防止设备连接到仿冒的云端并发送数据,数据防监听,这些数据安全问题越来越受到重视。这就需要进行设备、云端的双向身份验证和数据加密。

总之物联网中的通讯网关并不是一个简单“透明传输”的串口转TCP/IP设备。以上功能特点,都已经在ZLAN1043通讯网关单芯片中实现,可以有效提高通讯网关和云端的对接速度,规范化协议,并且替代云端实现边缘计算。