随着物联网时代的到来，物联网网关将成为连接感知层网络与通信层网络的重要纽带。作为网关设备，物联网网关除了要担负不同类型感知网络之间的协议转换的职责，而且设备自身还将越来越智能化，会具备一定的底层节点设备管理功能。

　　一、听一个关于“网关”的通俗故事

　　假设你的名字叫小不点，你住在一个大院子里，你的邻居有很多小伙伴，父母是你的网关。当你想跟院子里的某个小伙伴玩，只要你在院子里大喊一声他的名字，他听到了就会回应你，并且跑出来跟你玩。

　　但是你家长不允许你走出大门，你想与外界发生的一切联系，都必须由父母(网关)用电话帮助你联系。假如你想找你的同学小明聊天，小明家住在很远的另外一个院子里，他家里也有父母(小明的网关)。但是你不知道小明家的电话号码，不过你的班主任老师有一份你们班全体同学的名单和电话号码对照表，你的老师就是你的DNS服务器。于是你在家里和父母有了下面的对话：

　　小不点：妈妈(或爸爸)，我想找班主任查一下小明的电话号码行吗?家长：好，你等着。(接着你家长给你的班主任挂了一个电话，问清楚了小明的电话)问到了，他家的号码是211.99.99.99

　　小不点：太好了!妈(或爸)，我想找小明，你再帮我联系一下小明吧。

　　家长：没问题。(接着家长向电话局发出了请求接通小明家电话的请求，最后一关当然是被转接到了小明家家长那里，然后他家长把电话给转到小明)。

　　就这样你和小明取得了联系。

　　再说的简单点儿，当你想从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。

　　从故事中，我们可理解得知:网关就是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器，网关能对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同时，网关也可以提供过滤和安全功能。

　　二、不得不复杂的物联网网关

　　先来看看复杂的需求，智能家居、车联网、智慧工厂、智慧医疗……等多种多样的物联网应用领域内，您能做到对所有设备都了解吗?相比互联网，未来物联网的通信协议将更多，碎片化现象将更为严重，这样一来，物联网网关就需要能够把前端采集得来的信息进行简单的处理整合，再输送到远端。

　　以我们身边的家电为例，空调、冰箱、洗衣机、电视机、热水器、微波炉、电饭煲等未来都将具备通信功能。当它们需要跟外界通信实现远程操控时，家庭物联网网关设备就将发挥起重要的作用;但是，不同通信协议的设备间实现对话也是一个个难题。

　　而相关的研究数据显示，截至2020年，将有超过2000亿台设备将需要连接互联网，这将一张非常庞大的物联网(IoT)，有可能算是是真正意义上的物物相连。

　　眼前，你可能已经听到过ZigBee、6LoWPAN、RS485、CAN、WLAN、GPRS、3G等一堆有关通信的专业名词，它们中有协议、接口、总线、通信方式等。物联网网关就是为了配合中间件及上层应用程序，完成对上、下行数据的放行或阻断。因此，未来的物联网网关将集成防火墙、VPN、DoS、流量管理、IPS、IDS、上网行为管理、内容过滤、WEB安全、防病毒、反垃圾邮件等多种功能模块，可以满足多方面的防护需要，从而真正实现立体全方位的保证业务安全。

　　首先，它要有广泛的接入能力。目前用于近程通信的技术标准很多，仅常见的WSNs技术就包括Lonworks、ZigBee、6LowPAN、RUBEE等。各类技术主要针对某一应用展开，之间缺乏兼容性和体系规划。现在国内、外已经在展开针对物联网网关进行标准化工作，如3GPP、传感器工作组，实现各种通信技术标准的互联互通。

　　其次，它要有可管理能力。强大的管理能力，对于任何大型网络都是必不可少的。首先要对网关进行管理，如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现子网内的节点的管理，如获取节点的标识、状态、属性、能量等，以及远程实现唤醒、控制、诊断、升级和维护等。由于子网的技术标准不同，协议的复杂性不同，所以网关具有的管理性能力不同。提出基于模块化物联网网关方式来管理不同的感知网络、不同的应用，保证能够使用统一的管理接口技术对末梢网络节点进行统一管理。

　　再者，它要有协议转换能力。从不同的感知网络到接入网络的协议转换、将下层的标准格式的数据统一封装、保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令;将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。

　　三、举几个典型的应用案例

　　1、与医疗领域WLAN和IoT进行融合

　　智慧医疗是物联网时代的一种新型医疗形态，是物联网融入到医疗领域应用的场景化的产物，它不仅能够帮助医院实时监控病人的健康，还可以有效管理整个医院的运营，有效的节约了社会资源，而且也大大推进了医疗卫生系统的运转速度。先进的医疗物联网方案将采用统一的物联网网关，同时覆盖WLAN和IoT，实现了硬件部署的融合。通过采用一台物联网业务引擎实现WLAN和IoT双重设备控制管理、采用一个物联网平台管理移动医护和IoT业务，实现了多业务部署的融合，为医疗客户上线移动医护和物联业务排除了管理运维的后顾之忧，加快了信息化步伐，成为智慧医疗的有效支撑。

　　目前，国内的“新华三”可以实现物联终端可以深入到单个房间，将物联网信号引入到房间内部，在感知层对各类终端和标签探知，接入层通过AP和RFID阅读器实现掉数据的引入，管理层包括物联网AC、物联中间件MC和网管系统，实现对全部终端和标签集中管理。

　　2、与工业制造的结合

　　在实现工业物联网的过程中，网关是通往云端的必备设备。而近年网关部署的大爆发，促使了成吨的联网数据，开始大量往云端平台上传输，但也就进而引发了数据超载的问题。 不过，人工智能中的机器学习，很快便接着在近期上场，这些云端式的机器学习模型，将促使厂商往后在面临工业物联网所带来的各种虚拟化挑战时，有了十分明确的雏型可进一步开发使用。

　　据悉，2017年物联网网关的市场需求将持续攀升。在工业4.0的大浪潮下，目前在打造软件与硬件兼完备的环境，皆还需要一段时间来使技术与产业链更加成熟。不过，从各垂直产业对网关的需求出现明显攀升的情况来看，万物联网的世界在大厂领军投入之下，已有了初步雏型。

　　物联网收集到的数据数量可能非常庞大，且必须在很短的时间内处理完，甚至有时也须加入机器学习。例如在工厂中，网关的数据发现到某一马达的声音有异常，机器便要能判断其是否具有潜在的故障问题，须要被检测。

　　3、帮助水产养殖物联网系统实现架构和功能

　　随着物联网技术迅速发展，基于物联网的设施渔业信息化已经成为设施渔业生产向集约、高产、高效、优质方向发展的重要推动力。物联网利用ZigBee等无线网络技术组成无线传感器网络，感知养殖场的水质情况，例如温度、溶解氧浓度、PH值等，将这些数据实时发送至物联网网关。

　　一个高智能化的物联网网关设计，包括两部分：硬件设计和软件设计。

　　除了以上应用外，高智能化物联网网关还将广泛应用于智慧城市、智能电网、智慧医疗、智能交通等各行各业。物联网网关在未来的物联网时代将会扮演着非常重要的角色。

　　四、市面上值得推荐的几款相关产品

　　麦斯杰IsFit网关

　　麦斯杰IsFit网关单元是基于IsFit框架的物联网前端采集汇聚节点，设计充分考虑应用场景，将常用采集量提炼为基本配置，一体式、主从式等多种网关形态带来了灵活多样的扩展方式和组网形式，同时设计上增加容错与冗余能力，并增强雷电与静电防护等级，可靠性和性价比极高。

　　IsFit网关基于IsFit框架，为行业物联网节点的保活、接入与边缘计算需求设计的通用型网关，实现了模块化、柔性化、雾化。它提供各类丰富的专用，通用接口，提供强大的功能配置接口和丰富的兼容协议，提供光以太网接口，提供 2G/3G/4G/WIFI/LoRa 等可选的无线接入方式，提供本地存储功能，提供运行程序和智能设备通讯协议程序远程下载和本地下载功能，具备设备自诊断、故障自定位功能，提供 WEB 浏览功能，支持智能设备底端或者中心解析功能。

　　力必拓T260S工业级3G/4G无线路由器

　　T260S是深圳市力必拓科技有限公司基于3G/4G网络需求研发的性能优异的无线通信产品。它主要应用于行业用户的数据传输业务，支持数据透明传输，图像传输，设备监控以及无线路由上网等功能。

　　T260S采用高性能的32位处理器，可以高速处理协议和大量数据，可以搭配多种3G/4G工业模块(WCDMA/EVDO/TD-SCDMA/FDD-LTE/TD-LTE网络)。提供10/100M以太网口，WIFI无线接口、串口、USB接口。可以对接多种终端设备。

　　支持WEB配置方式，管理方便简单，支持远端短信控制。

　　Alien Technology超高频(UHF)RFID读写器兼网关设备ALR-F800-X

　　ALR-F800-X既是一款UHF读卡器设备，也是一个网关设备，可从4个额外的Alien读卡器上收集读取数据，然后解读该信息并转发给服务器。

　　该新款设备配备了Emissary软件，这样用户便可为ALR-F800-X的网络中的每个读卡器，天线及外围设备及其位置创建逻辑名称。例如，用户可对设备进行命名(如：Dock Door 4或Conveyor 5)，以代替传统的序列号标识。

　　然而，该设备还在与多家公司进行beta测试，预计将于2017年7月开始销售。

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