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物联网网关设计与实现

发布时间:2022-09-19 01:00:16 作者:小编 浏览:

在智能交通,环保,政府工作,公共安全,安全家居,智能消防,工业监测,老人护理,个人健康等方面。物联网的广泛应用取决于其构建的高性能的实时物联网信息系统。物联网网关是物联网实时信息系统中的关键器件,它在实时采集、传输和设备的控制中扮演着关键角色。其中,物联网网关采集与其相连的各个物联网节点的各类信息,经过初步的处理后,再通过网络传输至物联网数据中心;而物联网网关则接受来自于数据业务中心的各类控制命令,由执行器或继电器来实现,例如开启、关机等。

《物联网网关设计与实现》主要介绍了物联网网关、MSP430、C51单片机网关、意法半导体32位单片处理器网关、 Arduino单片机网关、混合信号处理器430 (MSP 430)单片机网关、树莓派 MCU网关、高级精简指令集机器(ARM)、智能手机网关、工控机网关、 ARM单片机网关、智能电话网关、工业控制器网关、先进的 RISC Machine等内容。


物联网网关设计与实现》适合应用型本科学校网络工程、物联网工程、传感网工程、人工智能、智能科学与技术、数据科学与大数据技术、电子信息与通信、信息与计算科学等专业的本科生、研究生以及相关专业的研究人员使用。

物联网就是把任何物品,通过射频识别(RFID) .红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议与传统的通信网络连接起来,进行信息交换和共享,以实现远程数据采集和测量、智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网使物体与互联网等各类通信网络相连,获取无处不在的现实世界的信息,实现物与物、物与人之间的信息交互,支持智能的信息化应用,实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合,最终形成统一的智能基础设施。从本质上看,物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。

物联网网关设计与实现(图1)

物联网的特征表现为“全面感知、可靠传递、智能处理”,分别对应为物联网架构的三个层次:感知延伸层、网络及平台支撑层、物联网应用层。物联网架构如图1所示。感知延伸层实现对物理世界的全面感知,是物联网发展和应用的基础,RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知延伸层涉及的主要技术。网络及平台支撑层分为网络子层和平台支撑子层。网络子层是在现有通信网和互联网的基础上建立起来的,综合使用各种2G/3G无线及固定宽带接入技术,实现有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、传感网与通信网的结合,达到感知数据和控制信息可靠传递的目的;平台支撑子层使用网络能力,通过向各种应用隐藏网络的具体技术,以简化和优化应用开发和部署,为物联网业务层提供支撑能力,通过统一的接口向各种应用开放其业务能力。由运营商部署的业务平台、管理平台、AAA系统、存放用户签约数据库的归属位置寄存器( HLR)/归属用户服务器( HSS) .域名解析系统(DNS)等物联网运营管理系统都属于平台支撑子层的范畴。物联网应用层是实现以数据为中心的物联网的核心技术,包括感知数据的存储、查询、分析、挖掘,以及基于感知数据的决策和实施。物联网应用层利用经过分析处理的感知数据,为行业应用和用户提供丰富的服务,最终实现人与自然和谐发展的美好愿景。

由于现有的电信网络主要应用于人与人之间的信息传递,各种电信终端如PC、移动手机、固定电话机一般都具有远距离通信能力。在物联网世界,将存在大量人与物、物与物之间的信息传递,如果大量感知类节点都采用

远距离通信方式,不仅成全印负;占也不现实,更何况在电池供电的低功耗环境下的传感节点也不现实,更何况

现有的电信网络技术上也无法满足海量传感节点的通信连接。这时,一-种传感网络与电信网络相结合的新的网元设备--物联网网关应运而生。


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