使用物联网网关将“物联网”连接到云

原文作者:John Treadway

原文地址:https://internetofthingsagenda.techtarget.com/feature/Using-an-IoT-gateway-to-connect-the-Things-to-the-cloud

随着物联网(IoT)的发展和数十亿设备需要连接到世界,未来物联网系统最关键的组成部分之一可能是被称为“物联网网关(IoT gateway)”的设备。物联网网关汇总传感器数据,在传感器协议之间进行转换,在向前发送传感器数据之前处理传感器数据等等。

当提到过去几年发生的连接“物”的爆炸时,物联网网关的重要性是可以理解的。通过数十种协议,连接模型和能源配置文件以及物联网系统的高度分散性,需要网关来管理和控制这些复杂的环境。

让我们来说下一个用IoT物联网连接的办公楼环境的例子。传感器相当于我们的五种感官。而不是五种感觉,可能有成百上千个不同功能的传感器,测量温度、光线、噪音、人和设备的位置、空气中的粒子、建筑系统操作、安全系统、工厂机器等等。但物联网不仅仅是传感,它还与控制系统有关。打开和关闭电灯、暖通、网络和更多的可以通过连接的系统完成。

这些设备中的每一个都可以使用不同的协议进行连接 - 例如Wi-Fi,蓝牙,串行端口(例如RS-232),以太网,MQTT,ZigBee等。他们每个人都可以连接到不同的控制环境,并有不同的管理和安全模式。

随着设备、协议和需求的激增,将组件单独连接到需要数据的系统是不可能的。一些传感器和控制器使用非常低的能量,不支持像Wi-Fi或蓝牙这样的能源密集型协议,因此不能直接连接。一些设备产生了大量的数据,总的来说,当有太多的数据时,它是原始的,你不能很好地理解它,因为它太多了。

输入物联网网关

物联网网关执行多项关键功能,如设备连接,协议转换,数据过滤和处理,安全性,更新,管理等。较新的IoT网关也可作为处理数据的应用代码平台运行,并成为启用设备的系统的智能部分。

物联网网关位于边缘系统(设备,控制器和传感器)与云端的交叉点。

网关在物联网生态系统中的地位

传统网关主要执行协议翻译和设备管理功能。它们不是智能的可编程设备,可以对IoT数据执行深入和复杂的处理。由戴尔,风河/英特尔,新汉(Nexcom)等公司提供的今天的“智能”物联网网关是运行现代操作系统(例如Linux或Window)的完整计算平台。这些系统有时也被称为“智能网关”,但这条线正在模糊,而非智能网关市场在未来几年可能会变得无关紧要。

新一代物联网网关开辟了巨大的机遇,使处理更接近边缘,提高响应速度并支持新的操作模型。让我们看下上面的楼宇系统例子:一个楼宇管理公司可以通过一个通过云计算的传感器和控制器的分布式物联网网络控制数百万平方英尺的办公室和工业空间。然而,将由几十个设施所产生的传感器所产生的每一套常规信息传送给管理公司的总部系统将很快被淹没。他们关心的是严重的问题,越界的环境条件和其他值得关注的因素。

添加新的IoT网关和完整的机载处理将允许网关过滤掉常规信息,并通过值得注意的警报。进一步,这些网关可以执行自己的分析和操作的数据,如确定楼宇的部分温度太高,可以使用这种见解采取独立的行动,如打开空调或打开通风口。

风河(Wind River)和戴尔(Dell)最近的产品发布显示了市场走向。作为Helix物联网解决方案组合的一部分,Wind River(一家英特尔公司)推出网关平台 - 风河智能设备平台XT。该平台允许OEM厂商构建自己的网关设备,以满足他们的需求。

戴尔边缘网关5000系列,于2015年10月宣布,并于2016年2月发货。是针对那些不想建立自己的网关的公司的多个用例的一种turnkey解决方案。戴尔的网关与风河平台,和许多其他的IoT网关平台一样。

戴尔认为其网关将在三大用例中吸引用户:工业自动化,楼宇自动化和运输。戴尔的早期客户之一是Eigen Innovations,一家智能工业视觉系统供应商。Eigen的红外传感器可检测制造和装配操作中的质量问题。数据传输到运行规则引擎的Dell IoT网关,如果发现问题,可以关闭工厂。由于速度和可用性对其客户至关重要,因此能够在本地处理数据并确保质量问题得到快速响应,这对Eigen的模型至关重要。

虽然这些智能物联网网关解决方案刚刚推向市场,但拥有完全可编程且可管理的平台更接近其支持的设备的优势非常明显。

缩小运营/ IT差距

据Wind River的操作系统平台和IoT副总裁兼总经理Dinyar Dastoor称,物联网网关也是运营与IT之间的重要桥梁。在操作方面 - 工厂,楼宇管理等 - 重点在于提供他们负责的业务能力,即将数据从创建的位置导入可以对其执行操作的系统。另一方面,IT必须关注网络的安全性和完整性,系统的可支持性以及如何管理所有部分。

“最大的问题是人类,在边缘,你让人们连接到设备本身 - OT或操作技术,”Dastoor说。“试图让这些设备与世界安全连接是CIO进入的地方,谁会踩到别人的鞋子?”

为了做到这一点,IoT网关需要支持以下功能:

  • 值得信赖的连接性和安全性 - 确保网络和系统在两个方向上的完整性
  • 协议和数据桥梁 - 能够在使用不同通信协议和数据格式的系统之间转换和传输数据
  • 存储和分析 - 板载应用程序开发平台和存储,使智能和决策驱动更符合设备运转
  • 管理 - 提供,更新和控制设备访问系统的能力以及基于策略的权限

随着物联网网络的激增和用例的扩大,物联网网关对这些功能的需求将会加剧。

工业物联网还需要工业级网关,可以承受现实世界中遇到的处理和环境要求。如果你的网关出现故障,你的整个连接系统就会随之而来。

戴尔的Kevin Terwilliger强调了全球支持和服务的真实需求。在一个层面上,物联网设备实际上只是一种专门的PC,其计算和存储在网络上运行。

“关注IT安全性和可管理性是关键,”Terwilliger说。“有两个极端:没有服务的制造商解决方案,以及客户期望的支持,以及像戴尔这样的真正的供应商。”

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