物联网网关的作用与功能详解：从数据传输到边缘计算的全面解析
物联网网关的作用与功能详解：从数据传输到边缘计算的全面解析
物联网网关是连接物联网设备与云平台的关键组件，它不仅负责数据传输，还在边缘计算和安全防护方面发挥着重要作用。本文将详细介绍物联网网关的功能、架构及其在实际应用中的价值。
物联网网关是将控制器、传感器和其他智能设备连接到云的硬件或软件组件。无论是专业的硬件设备还是软件程序，物联网网关都是物联网设备和云之间所有数据的中转站。智能网关或控制层是物联网网关的另一个名称。
物联网网关的基本功能
数据使用物联网设备和云之间的物联网网关，而物联网也可以用作网络路由器。在早期，大多数网关设备仅将交通从物联网设备传输到云。现在，网关设备正在管理流量和出口流量。物联网数据使用出口流到云的流量，固件更新设备的管理操作传递到流量中。
某些物联网网关执行了交通路由以外的任务。有时，您可以使用网关设备在本地预处理数据，然后将其发送到云。为了减少需要发送到云的数据量，设备可以在过程中删除、汇总或汇总数据。这可能会严重影响响应时间和网络传输成本。
物联网网关在数据传输中的作用
使用IoT网关在物联网设备和云之间发送数据。物联网网络及其传输数据的附加安全层是物联网网关的另一个优点。尽管有所改善，但物联网设备的安全通常被证明缺乏。例如，在2020年发现了包含ripple20漏洞的2020年发现的TCP/IP库，这使此类设备容易受到攻击。
物联网网关具有诸如篡改检测、加密、硬件随机数生成器和加密引擎之类的功能，是一种可用于保护其IoT网络的方法。这些和其他功能可以帮助保护单个设备免受攻击和保护网关的攻击和保护。
物联网网关的工作原理
简单的IoT网关执行类似于Wi-Fi路由器。网关从物联网系统接收Wi-Fi连接，然后将物体设备的数据连接到云。但是，网关通常更复杂。与Wi-Fi路由器相比，使用各种协议使用各种协议的事实导致物联网网关更复杂。这些协议包括低功率蓝牙、BACNET、ZIGBEE和Z-WAVE。因此，为了支持企业中的所有物联网设备，网关可能需要处理各种协议。
除了支持这些协议外，网关还必须能够将各种形式的物联网流量路由到正确的位置。尽管可能需要将建筑安全传感器的数据传输到基于云的安全界面的SaaS提供商，但可能需要将一组工业传感器的数据传输到云中的数据库。
在Internet中断的情况下，Gateway的物联网可能需要缓存数据，或者Gateway的溺水数据超过其处理能力，这就是为什么它们可能比Wi-Fi路由器更复杂的另一个原因。Gateway的物联网通常提供故障传输群集或水平扩展功能来应对不断增长的工作量。
边缘计算与物联网网关
一些物联网设备会生成大量数据。如果公司拥有大型物联网设备生态系统，并且希望将所有这些设备的数据发送到云中，则可能是一个问题。小型物联网工具可能会耗尽公司的所有互联网容量，并且将数据存储在云中的成本非常高。
使用边缘计算至少一些基本数据处理可以帮助预防此类问题。必须通过减少云传输到云的数据量有助于降低成本和带宽的使用。
假设公司具有支持IP的一组安全摄像机，则这些摄像机正在传输真实时间数据。将所有前所未有的监视视频发送到云中进行数据处理绝对没有意义。如果某些相机主要集中在空置空间上，则尤其如此。
如果公司拥有一个庞大的物联网设备生态系统，并希望将所有这些设备的数据发送到云中，那么这可能是一个问题。边缘处理视频片段比立即上传所有监视片段更有效。边缘设备可以区分值得保存的安全片段和无关的片段，例如空房间的视频。必须评估的视频片段可以从边缘设备发送到网关设备，而网关设备将信息上传到云。
Gateway的物联网对于控制和保护物联网设备至关重要，它们还可以帮助公司减少与物联网相关的带宽量。
物联网网关架构
在物联网基础架构中可以找到四个架构层。这些包括以下内容：
物联网网关硬件：物联网网关设备填充了基于云的物联网平台，传感器，设备和系统通信空白。物联网Gateway设备提供了本地处理和存储解决方案，以及通过系统地连接站点和Yunlai的传感器输入来独立管理站点设备的能力。
边缘网关：位于边缘系统的交界处。生态系统中其他设备中使用的本地Intranet符合公共互联网。它是设备生态系统内部和外部网络连接的主要访问点。
路由器：可能是所有物联网网关中最广泛使用的路由器。他们将IP数据包传递到本地网络，以及IOT设备的内外和输出，以便您的智能传感器或其他设备可以连接到Internet并共享它们生成的数据。
物联网软件：在数字时代，许多机器和工厂都没有看到。要利用工业互联网的优势，它们必须首先将它们连接起来。解决方案是IoT网关软件，您可以将其用于新设备和当前安装的设备。物联网网关软件提高了机器和过程数据的透明度。实时监视过程数据，包括温度，压力，振动等，以确保您的输出符合高标准。使用规则对特定数据进行分析使得对预测和计划的出厂维护变得更加容易。
使用物联网网关的优点
设置物联网门户将提供短期和长期利益。无论您的公司是否准备在物联网上进行广泛的投资，还是希望开始使用一些设备。
将设备彼此连接：物联网网关类似于一般遥控器。一般遥控器允许您从一个区域操作所有小工具，以节省时间和精力。尽管您可以具有多个遥控器，但每个遥控器都适用于特定设备，但并不方便。您的设备仍然可以在没有IoT网关的情况下运行和控制，但是这样做更困难，并且无法设置它们进行协作。
物联网网关充当连接设备之间数据传输的中心枢纽。通过云，人们和其他设备可以相互通信。当您将信息发送或接收到物联网设备（例如协议的更改）时，物联网网关和支持云的软件用于与IoT设备进行通信。
为了在整个物理空间中扩展和简化其功能，并使用越来越多的物联网设备和智能传感器，Gateway的物联网也可以相互连接。通用汽车物联网网关可以在您的技术计划中安装，从而使您可以轻松并快速添加设备。
物联网网关不仅可以意识到设备之间的通信，还可以使用数据过滤来简化通信数据过滤
您的物联网网关不仅可以在设备之间实现通信，还可以通过将数据过滤成有价值的信息来简化通信。检查每个记录将是没有用的，并且物联网设备的执行和通信速度将放慢，因为它们可以立即捕获新的数据位。为了改善沟通和响应时间，Gateway的物联网很聪明，可以在优势上发挥作用。这意味着每个网关可以仅通过到云中的必要过滤数据来考虑并检查提供的数据。
翻译互联网设备之间的通信：尽管物联网设备迅速纳入我们的日常生活中，而新的服务和产品正在不断发展以改善我们生活的几乎每个领域，但通用设备语言没有标准。
例如，即使办公室中的照明和气候控制可能配备了运动传感器，除非由同一公司制造，否则除非您拥有可以翻译的物联网网关，否则它们是否可以与每个网关进行交互其他是他们之间的怀疑。数据。
通过添加更多的物联网设备，该中心在简化其协同作用方面变得越来越重要。
缓解安全性：物联网设备引起的安全问题随着增加而增加。您可能已经听说过有关物联网错误的恐怖故事，例如智能汽车的失控或Wi-Fi婴儿监视器可以让黑客窃听。所有的IoT设备都容易受到外部干扰和黑客的影响，但是Gateway的物联网增加了另一层Internet和实际设备。即使您的公司对物联网没有投资大量投资，门户也可以使未来的投资增强您已经拥有的物联网的安全性。
物联网设备带来的安全问题随着数字的增加而增加了智能边缘的边缘
物联网网关的实际应用
我们可以在下面看到一些物联网网关的实际用例。接下来，我们将解释两个不同的例子：
视频监控系统：物联网公司现在提供高定义视频监视解决方案，具有出色的图像质量。如果没有预处理、过滤和压缩数据，这是不可能的。这些系统会产生大量记录，这些记录需要以某种方式存储和检查。正如我们已经讨论的那样，Gateway的物联网可能具有准备数据的其他计算能力。由于边缘计算，视频源将自动在本地评估。因此，系统将不会保留毫无意义的记录。
工业冰箱监测：该系统专注于收集的数据，显示工业冷柜中的各种指标并对其进行监视。让我们注意所需的组件，信息收集，而不是解决方案的技术复杂性。工业冰箱监测传感器节点应能够承受极低的温度。在如此严峻的环境中，最好不要通过4G将传感器直接连接到Internet。物联网网关使用低范围协议从传感器收集数据，然后将其发送到云。低温的要求消失了，因为它们不在严峻的环境之外。
物联网网关的安全性
网络边缘上安装的智能物联网设备的一个示例是物联网网关。这些设备可以提供物联网安全的优势和缺点。
分散基础设施：物联网的中等数据处理能力在安全方面既具有优势又具有缺点。分布式数据处理的边缘计算有助于弹性和数据最小化，但是分布式体系结构的安全性可能更具挑战性，因为它们不能被基于边界的防御所阻断。
最小化数据：在通过Internet发送之前，IoT设备生成的数据必须由IoT网关过滤。这有助于减少切换数据和网络通信或使用基于云的服务器的服务器泄漏密钥数据的可能性。
在物联网设备和开放互联网之间，物联网网关可以在安全功能上构建边缘安全功能：在物联网设备和开放式Internet之间，Gateway的物联网可以在安全功能中构建。由于物联网有助于消除物联网设备中通常的安全漏洞，因此这将有助于保护组织收集的物联网设备和敏感数据免受互联网的威胁。
总结
企业经常部署IoT设备，这为管理和监视带来了挑战。名为“物联网”网关的集中枢纽将物联网连接到云计算和数据处理。现代物联网网关通常会在云和物联网设备之间进行两条路数据传输。因此，可以将IoT传感器数据上传用于处理，并且可以将命令从基于云的应用程序传输到IoT设备。