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物聯網網關設計與實現

發布時間:2022-09-19 01:00:16 作者:小編 瀏覽:

在智能交通,環保,政府工作,公共安全,安全家居,智能消防,工業監測,老人護理,個人健康等方面。物聯網的廣泛應用取決于其構建的高性能的實時物聯網信息系統。物聯網網關是物聯網實時信息系統中的關鍵器件,它在實時采集、傳輸和設備的控制中扮演著關鍵角色。其中,物聯網網關采集與其相連的各個物聯網節點的各類信息,經過初步的處理后,再通過網絡傳輸至物聯網數據中心;而物聯網網關則接受來自于數據業務中心的各類控制命令,由執行器或繼電器來實現,例如開啟、關機等。

《物聯網網關設計與實現》主要介紹了物聯網網關、MSP430、C51單片機網關、意法半導體32位單片處理器網關、 Arduino單片機網關、混合信號處理器430 (MSP 430)單片機網關、樹莓派 MCU網關、高級精簡指令集機器(ARM)、智能手機網關、工控機網關、 ARM單片機網關、智能電話網關、工業控制器網關、先進的 RISC Machine等內容。


物聯網網關設計與實現》適合應用型本科學校網絡工程、物聯網工程、傳感網工程、人工智能、智能科學與技術、數據科學與大數據技術、電子信息與通信、信息與計算科學等專業的本科生、研究生以及相關專業的研究人員使用。

物聯網就是把任何物品,通過射頻識別(RFID) .紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議與傳統的通信網絡連接起來,進行信息交換和共享,以實現遠程數據采集和測量、智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網使物體與互聯網等各類通信網絡相連,獲取無處不在的現實世界的信息,實現物與物、物與人之間的信息交互,支持智能的信息化應用,實現信息基礎設施與物理基礎設施的全面融合,最終形成統一的智能基礎設施。從本質上看,物聯網是架構在網絡上的一種聯網應用和通信的能力。

物聯網網關設計與實現(圖1)

物聯網的特征表現為“全面感知、可靠傳遞、智能處理”,分別對應為物聯網架構的三個層次:感知延伸層、網絡及平臺支撐層、物聯網應用層。物聯網架構如圖1所示。感知延伸層實現對物理世界的全面感知,是物聯網發展和應用的基礎,RFID技術、傳感和控制技術、短距離無線通信技術是感知延伸層涉及的主要技術。網絡及平臺支撐層分為網絡子層和平臺支撐子層。網絡子層是在現有通信網和互聯網的基礎上建立起來的,綜合使用各種2G/3G無線及固定寬帶接入技術,實現有線與無線的結合、寬帶與窄帶的結合、傳感網與通信網的結合,達到感知數據和控制信息可靠傳遞的目的;平臺支撐子層使用網絡能力,通過向各種應用隱藏網絡的具體技術,以簡化和優化應用開發和部署,為物聯網業務層提供支撐能力,通過統一的接口向各種應用開放其業務能力。由運營商部署的業務平臺、管理平臺、AAA系統、存放用戶簽約數據庫的歸屬位置寄存器( HLR)/歸屬用戶服務器( HSS) .域名解析系統(DNS)等物聯網運營管理系統都屬于平臺支撐子層的范疇。物聯網應用層是實現以數據為中心的物聯網的核心技術,包括感知數據的存儲、查詢、分析、挖掘,以及基于感知數據的決策和實施。物聯網應用層利用經過分析處理的感知數據,為行業應用和用戶提供豐富的服務,最終實現人與自然和諧發展的美好愿景。

由于現有的電信網絡主要應用于人與人之間的信息傳遞,各種電信終端如PC、移動手機、固定電話機一般都具有遠距離通信能力。在物聯網世界,將存在大量人與物、物與物之間的信息傳遞,如果大量感知類節點都采用

遠距離通信方式,不僅成全印負;占也不現實,更何況在電池供電的低功耗環境下的傳感節點也不現實,更何況

現有的電信網絡技術上也無法滿足海量傳感節點的通信連接。這時,一-種傳感網絡與電信網絡相結合的新的網元設備--物聯網網關應運而生。


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