物聯(lián)網是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、GPS、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，實現(xiàn)任何時間、任何地點、任何物體進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。物聯(lián)網是具有全面感知、可靠傳輸、智能處理特征的連接物理世界的網絡。

物聯(lián)網的接入方式是多種多樣的，如廣域的PSTN、短距離的Z-Wave等，物聯(lián)網網關設備是將多種接入手段整合起來，統(tǒng)一互聯(lián)到接入網絡的關鍵設備。它可滿足局部區(qū)域短距離通信的接入需求，實現(xiàn)與公共網絡的連接，同時完成轉發(fā)、控制、信令交換和編解碼等功能，而終端管理、安全認證等功能保證了物聯(lián)網業(yè)務的質量和安全。物聯(lián)網網關在未來的物聯(lián)網時代將會扮演著非常重要的角色，可以實現(xiàn)感知延伸網絡與接入網絡之間的協(xié)議轉換，既可以實現(xiàn)廣域互聯(lián)，也可以實現(xiàn)局域互聯(lián)，將廣泛應用于智能家居、智能社區(qū)、數(shù)字醫(yī)院、智能交通等各行各業(yè)。

物聯(lián)網組網采用分層的通信系統(tǒng)架構，包括感知延伸系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、業(yè)務運營管理系統(tǒng)和各種應用，在不同的層次上支持不同的通信協(xié)議。感知延伸系統(tǒng)包括感知和控制技術，由感知延伸層設備以及網關組成，支持包括Lonworks、UPnP、ZigBee等通信協(xié)議在內的多種感知延伸網絡。感知設備可以通過多種接入技術連接到核心網，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。業(yè)務運營管理系統(tǒng)面向物聯(lián)網范圍內的耗能設施，包括了應用系統(tǒng)和業(yè)務管理支撐系統(tǒng)。應用系統(tǒng)為目標用戶提供計量統(tǒng)計、遠程測控、智能聯(lián)動以及其他的擴展類型業(yè)務。業(yè)務管理支撐系統(tǒng)實現(xiàn)用戶管理、安全、認證、授權、計費等功能。

物聯(lián)網網關在未來的物聯(lián)網時代將會扮演非常重要的角色，它將成為連接感知網絡與傳統(tǒng)通信網絡的紐帶。物聯(lián)網網關可以實現(xiàn)感知網絡和基礎網絡以及不同類型的感知網絡之間的協(xié)議轉換，既可以實現(xiàn)廣域互聯(lián)，也可以實現(xiàn)局域互聯(lián)。

物聯(lián)網網關具備如下幾個功能。

(1)廣泛的接入能力，目前用于近程通信的技術標準很多，僅常見的WSN技術就包括Lonworks、ZigBee、6LowPAN、RUBEE等。各類技術主要針對某一應用展開，缺乏兼容性和體系規(guī)劃，如Lonworks主要應用于樓宇自動化，RUBEE適用于惡意環(huán)境。如何實現(xiàn)協(xié)議的兼容性、接口和體系規(guī)劃，目前在國內外已經有多個組織在開展物聯(lián)網網關的標準化工作，如3GPP、傳感器工作組，以實現(xiàn)各種通信技術標準的互聯(lián)互通。

(2)協(xié)議轉換能力，從不同的感知網絡到接入網絡的協(xié)議轉換，將下層的標準格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝，保證不同的感知網絡的協(xié)議能夠變成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信令;將上層下發(fā)的數(shù)據(jù)包解析成感知層協(xié)議可以識別的信令和控制指令。

(3)可管理能力，強大的管理能力，對于任何大型網絡都是必不可少的。首先要對網關進行管理，如注冊管理、權限管理、狀態(tài)監(jiān)管等。網關實現(xiàn)子網內節(jié)點的管理，如獲取節(jié)點的標識、狀態(tài)、屬性、能量等以及遠程喚醒、控制、診斷、升級和維護等。由于子網的技術標準不同，協(xié)議的復雜性不同，所以網關具有的管理能力不同。本文提出基于模塊化物聯(lián)網網關方式來管理不同的感知網絡、不同的應用，保證能夠使用統(tǒng)一的管理接口技術對末梢網絡節(jié)點進行統(tǒng)一管理。

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