物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)與應(yīng)用

摘要：現(xiàn)階段，隨著信息通信技術(shù)的不斷不僅，在很大程度上促進(jìn)著物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。曾有人預(yù)言，在接下來的時(shí)間里，互聯(lián)網(wǎng)會(huì)逐漸消失，隨之取代的是物聯(lián)網(wǎng)。在物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)廣域互聯(lián)，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)局域互聯(lián)?；诖耍疚氖紫汝U述了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的重要性；其次分析了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)需具備的功能；最后探討了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)管技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；網(wǎng)管技術(shù)；功能；實(shí)踐應(yīng)用分析

一、物聯(lián)網(wǎng)的起源

物聯(lián)網(wǎng)這一概念，最早是在一九九九年提出的。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，追要是為了能夠?qū)⑺械奈锲吠ㄟ^信息傳感設(shè)備（包括紅外感應(yīng)器、激光掃描器等等），繼而和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的連接，最終進(jìn)行信息的交換和通信。這樣一來，就真正的實(shí)現(xiàn)了智能化識(shí)別、跟蹤及管理。物聯(lián)網(wǎng)作為世界信息產(chǎn)業(yè)的第三大浪潮，將會(huì)在計(jì)算機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)成果基礎(chǔ)之上，最終實(shí)現(xiàn)更為廣闊的互聯(lián)互通。

二、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)需具備的功能分析

（一）廣泛的接入能力

感知延伸層所應(yīng)用到的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)非常的廣泛，最為常見的有Lonworks 、ZigBee 以及RUBEE 等。各種技術(shù)彼此之間缺乏一定的兼容性，可以說是針對不同的應(yīng)用展開的。舉個(gè)例子來說，Lonworks主要是應(yīng)用于樓宇自動(dòng)化當(dāng)中，而RUBEE則主要適用于惡意環(huán)境當(dāng)中。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)也就需要建立更加標(biāo)準(zhǔn)、而又完善的適配層及接口，以此來為接下來的各項(xiàng)通信技術(shù)之間的互聯(lián)互通打下良好的基礎(chǔ)。

（二）協(xié)議轉(zhuǎn)換能力

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)有著極為廣泛的接入能力，它承擔(dān)著網(wǎng)絡(luò)連接中樞的功能，因此也就具備完善的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換能力。具體來說，所涉及到的轉(zhuǎn)換類型主要包括：將上層下發(fā)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行相應(yīng)的解析，進(jìn)而解析成為感知層協(xié)議能夠識(shí)別的控制指令；從不同的感知網(wǎng)絡(luò)到接入網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換等等。

（三）強(qiáng)大的管理能力

我們要想最大限度的確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，我們就需要具備完善的管理能力。首先，網(wǎng)關(guān)設(shè)備的管理主要包括權(quán)限、數(shù)據(jù)、故障管理以及遠(yuǎn)程控制、升級(jí)等各個(gè)方面。其次，網(wǎng)關(guān)對連接的子網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的管理主要包括獲取節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)以及屬性等信息，還包括診斷以及升級(jí)維護(hù)等方面的內(nèi)容。雖然子網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及協(xié)議的復(fù)雜性存在著巨大的差異，那么我們所管理的內(nèi)容也必然存在著一定的差異，但是，在這一過程當(dāng)中，我們卻依然能夠使用一個(gè)統(tǒng)一的管理接口技術(shù)來統(tǒng)一管理感知網(wǎng)絡(luò)以及末梢網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

（四）信息處理能力

將物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中，能夠獲取到更加全面的信息。我們都知道，即使是在同一電力系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備，也是包含著溫度、濕度以及電壓等眾多信息的。如果我們采取直接傳輸?shù)姆绞?，那么信息傳輸效率必然非常的低。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)就需要就需要加強(qiáng)對這一系列信息的整合力度，進(jìn)而在有效降低對象信息的冗余度的同時(shí)，促進(jìn)信息傳輸效率的提高。

三、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)管技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

（一）電力行業(yè)

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用，主要包括電力傳輸線路監(jiān)控以及抄表系統(tǒng)兩部分。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品主要是應(yīng)用于監(jiān)測遠(yuǎn)距離輸電線路的溫度以及振動(dòng)參數(shù)當(dāng)中。在這其中，每一根高壓線上，都有傳感器節(jié)點(diǎn)，并且在高壓輸電塔上，也設(shè)置了網(wǎng)關(guān)。通過這樣的方式，不僅能夠有效的解決工作頻率干擾、電暈干擾等現(xiàn)象，而且還實(shí)現(xiàn)了無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及多參數(shù)信息監(jiān)測技術(shù)。傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)控中的應(yīng)用當(dāng)中，包含著多個(gè)傳感器。在這種情況下，如果我們還是像以往一樣在每一個(gè)傳感器上都裝上遠(yuǎn)距離移動(dòng)通信模塊的話，不僅會(huì)在很大程度上加大人力檢修成本，而且還會(huì)極大的降低網(wǎng)絡(luò)使用速度。但是，我們借助物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，進(jìn)而將多個(gè)數(shù)據(jù)的傳感器節(jié)點(diǎn)通過同一個(gè)網(wǎng)關(guān)傳輸數(shù)據(jù)的的話，那么必然就會(huì)在很大程度上降低傳感器占用的資源數(shù)。與此同時(shí)，我們充分的借助物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)的遠(yuǎn)程管理能力，還能夠有效的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)能源的實(shí)際消耗狀況，實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警以及遠(yuǎn)程診斷等功能，而且還在很大成熟上維護(hù)了成本。以往傳統(tǒng)我們在抄表的過程當(dāng)中，大多采用的是為每一個(gè)電表配備GPRS 或者 CDMA 數(shù)據(jù)模塊的方式來進(jìn)行的。這一方式不僅成本較高，而且還在很大程度上加大了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的負(fù)擔(dān)，甚至還會(huì)在一定程度上影響到正常語音及數(shù)據(jù)服務(wù)。然而，我們將物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)應(yīng)用到其中之后，就可以在一整棟樓內(nèi)只設(shè)置一個(gè)開關(guān)，進(jìn)而將電表信息完整的集中到網(wǎng)關(guān)之后，再由其發(fā)送到電力系統(tǒng)相關(guān)管理平臺(tái)當(dāng)中。這不僅在很大程度上降低了電力系統(tǒng)的成本支出，同時(shí)也促進(jìn)了效率的提高。除此之外，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)還具備更加強(qiáng)大的管理能力，進(jìn)而也就能夠?qū)崿F(xiàn)對每一個(gè)抄表終端節(jié)點(diǎn)的有效監(jiān)控，節(jié)省了大量的人力成本支出。

（二）智能家居

不得不說，將物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)科學(xué)合理的應(yīng)用于智能家居當(dāng)中，也有著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)階段，家庭所使用的設(shè)備也越來越多樣化（包括空調(diào)、電視等等），并且這一系列的設(shè)備都具備遙控能力。但是，這其中也有很多設(shè)備并沒有這樣的功能，（包括微波爐、電飯煲）等等。即使在接下來的時(shí)間里，我們能夠遙控這些設(shè)備，那么對其的控制能力以及控制范圍必然是非常有限的。由于這些設(shè)備彼此之間是相互獨(dú)立存在的，因此也就實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)資源共享。隨著物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)管技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們將其應(yīng)用于智能家居中，就能夠有效的解決設(shè)備互聯(lián)互通等方面的問題。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為構(gòu)建家庭信息化、智能化的核心設(shè)備，有著至關(guān)重要的作用。家庭物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)對家庭當(dāng)中的多個(gè)設(shè)備的互聯(lián)互通，進(jìn)而形成一張完善的家庭網(wǎng)絡(luò)，最終也就能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)設(shè)備彼此之間的信息資源的共享。除此之外，家庭物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，還承擔(dān)著家庭網(wǎng)絡(luò)向外部電信網(wǎng)絡(luò)接口的任務(wù)，進(jìn)而為家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)員提供相應(yīng)的控制功能，促使電信網(wǎng)絡(luò)向家庭內(nèi)部延伸，實(shí)現(xiàn)在不同區(qū)域控制家用設(shè)備，提升家庭設(shè)備使用的便利性與適用性。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)逐漸被淘汰，取而代之的是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)憑借自身的巨大優(yōu)勢，將其應(yīng)用于電力行業(yè)以及智能家居行業(yè)，不僅有效的降低了接入成本，而且還實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化接入，這為接下來物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)的應(yīng)用打下了更加良好的基礎(chǔ)。

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作者簡介：趙磊（1981），本科，信息技術(shù)工程師。