摘要：智能網(wǎng)關(guān)的提出時為了解決物聯(lián)網(wǎng)多樣化、復(fù)雜度標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等這些復(fù)雜的問題，針對這些問題應(yīng)運(yùn)而生的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決了很多的問題，加強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)處理信息以及提供服務(wù)的能力。本文中將簡要介紹智能網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用背景，并大致的介紹其硬件組成，對智能網(wǎng)關(guān)的軟件技術(shù)進(jìn)行深入的分析和介紹。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能化；智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)
0引言
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，當(dāng)今社會對物聯(lián)網(wǎng)提出了越來越高的要求，智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)的應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展過程中一直都發(fā)揮著重要的作用，智能網(wǎng)關(guān)作為一個樞紐，為我們提供了一個更為廣大的平臺。
1簡析智能網(wǎng)關(guān)的一些應(yīng)用場景
智能網(wǎng)關(guān)的引入在一定程度上來說大大的提高了智能信息處理平臺的競爭力，發(fā)揮著不可或缺的作用。智能網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場景一般有智能網(wǎng)關(guān)、信息處理平臺、信息感知以及網(wǎng)關(guān)應(yīng)用下載平臺等幾部分，其中智能網(wǎng)關(guān)會對信息進(jìn)行收集以及預(yù)處理，有時還會自動生成相應(yīng)的策略。而信息感知就是通過一些感知的設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，這一過程就是信息感知，相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理平臺就是在處理數(shù)據(jù)之后，生成相應(yīng)的執(zhí)行策略，為下一步的執(zhí)行和操作做出準(zhǔn)備。
2對智能網(wǎng)關(guān)的組成硬件的介紹
智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)～般情況下都需要處理一些復(fù)雜的應(yīng)用，那么高性能的處理器就是智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)不可或缺的了，網(wǎng)關(guān)具備的功能能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌姆?wù)。智能網(wǎng)關(guān)的處理器具有存儲的功能，包含電源模塊、USB、視屏編碼、顯示屏等多個部分。智能網(wǎng)關(guān)還具備著基本的數(shù)據(jù)傳輸功能，它與局域網(wǎng)或者是互聯(lián)網(wǎng)相互連接，所以智能網(wǎng)關(guān)存儲著采集和感知到的信息同時也存儲著即將要下發(fā)的各種指令和命令。智能網(wǎng)關(guān)的上聯(lián)鏈路一般情況下都會與網(wǎng)絡(luò)接口相連接，而下聯(lián)鏈路一般都是連接一些傳感網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然了通過串口采集信息也是我們經(jīng)常采用的一種方式?，F(xiàn)如今，視屏監(jiān)控已經(jīng)深入到我們的生活之中，市場對高清的視屏監(jiān)控功能的需求也越來越大，在物聯(lián)網(wǎng)中音視頻交互功能受到很多人的關(guān)注和重視。要實(shí)現(xiàn)視屏監(jiān)測這一功能我們往往是通過視屏處理平臺以及IP攝像頭來完成，當(dāng)然了，我們采用通過智能網(wǎng)關(guān)連接虛擬攝像頭的方式也是可以實(shí)現(xiàn)這一功能的。
3對智能網(wǎng)關(guān)相關(guān)軟件技術(shù)的介紹說明
3.1簡述OSGi中間件的功能
一般來說，智能網(wǎng)關(guān)軟件平臺都具備很多的功能，除了基本的網(wǎng)關(guān)功能之外，OSGi網(wǎng)關(guān)中間件功能也是比較基礎(chǔ)和常見的。用戶往往會通過這個中間件進(jìn)行一些軟件模塊的管理和操作工作，用戶可以通過上傳數(shù)據(jù)融合模塊或者改變軟件模塊等不同的操作來加大網(wǎng)關(guān)的使用范圍和方便我們的操作。眾所周知，Linux系統(tǒng)環(huán)境、中問件軟件和中間件平臺這三大部分就是網(wǎng)關(guān)中間件架構(gòu)的組成部分，它們根據(jù)自身功能的不同發(fā)揮著重要的作用。在使用過程之中軟件加載卸載，軟件版本的更瓶等工作都是要依賴中間件平臺來完成的，而中間件軟件主要是角來實(shí)現(xiàn)功能模塊的即插即用以及動態(tài)更新的功能。若所接收到的是下行命令，則需要我們做出判斷，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到不同的端口。
3.2簡述多協(xié)議適配的功能
在物聯(lián)網(wǎng)的使用過程之中，我們需要解決不同協(xié)議之間存在的互通性問題，要解決這個問題就需要我們設(shè)置相應(yīng)協(xié)議適配層以適應(yīng)設(shè)備的多樣化，解決不必要的麻煩。在這個過程之中，不同種類的感知信息的消息格式都會被XML模板所定義，然后智能網(wǎng)關(guān)會將下層標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的封裝，這樣的操作可以把不同的協(xié)議變成相同的可以識別的消息和指令。我們在把智能網(wǎng)關(guān)啟動之后，會進(jìn)行初始化，之后就會監(jiān)聽數(shù)據(jù)并判斷出是上行的數(shù)據(jù)還是下行的命令，以此來作為下一步行動的依據(jù)，如果接收到的是感知數(shù)據(jù)我們就可以把這些數(shù)據(jù)上傳到管理平臺。
3.3關(guān)于上行流量的傳輸優(yōu)化以及調(diào)度的介紹和說明
我們都知道智能網(wǎng)關(guān)會對規(guī)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，這樣的情況之下就需要我們對傳輸?shù)目煽啃赃M(jìn)行適度的提高，基于這些要求，就需要我們對傳輸進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)度。基于以上的要求，設(shè)計者也引進(jìn)了兩種機(jī)制，其一是上傳加速機(jī)制，其--．N是傳輸調(diào)度機(jī)制，這兩種機(jī)制的引用對于傳輸數(shù)據(jù)時的可靠性和效率都有了很大的提高。
4安科瑞智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品介紹
4.1概述
本系列智能通信管理機(jī)是一款采用嵌入式硬件計算機(jī)平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，用于將一個目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有的智能監(jiān)控/保護(hù)裝置的通信數(shù)據(jù)整理匯總后，實(shí)時上傳主站系統(tǒng)，完成遙信、遙測等能源數(shù)據(jù)采集功能。
同時，本系列智能通信管理機(jī)支持接收上級主站系統(tǒng)下達(dá)的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的智能系列單元，完成對廠站內(nèi)各開關(guān)設(shè)備的分、合閘遠(yuǎn)方控制或裝置的參數(shù)整定，實(shí)現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，以達(dá)到遠(yuǎn)動輸出調(diào)度命令的目標(biāo)。
本系列智能通信管理機(jī)提供豐富的規(guī)約庫支持，實(shí)現(xiàn)不同二次設(shè)備供應(yīng)商的智能設(shè)備互聯(lián)。作為自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測設(shè)備之間的通信接口設(shè)備，本系列智能通信管理機(jī)實(shí)現(xiàn)了規(guī)約轉(zhuǎn)換、接口匹配、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等三項(xiàng)功能。
本系列智能通信管理機(jī)提供RS485通信端口，每個端口多可帶32臺儀表設(shè)備（對于低壓綜合保護(hù)建議每個端口掛接不超過10個）；可根據(jù)儀表設(shè)備的通信波特率、通信線路長度及客戶對通信數(shù)據(jù)的刷新速度要求決定每個通信端口所帶的設(shè)備數(shù)量。
本系列智能通信管理機(jī)實(shí)時并行多任務(wù)處理與第三方設(shè)備的訪問及上位系統(tǒng)的連接通信，支持軟件組態(tài)。通過專門的配置管理軟件，可為不同通道掛載設(shè)備選擇不同的通信協(xié)議，并可通過更改配置文件來改變通信管理機(jī)所連接儀表設(shè)備的數(shù)量及數(shù)據(jù)信息，而不需更改軟件程序。
4.2網(wǎng)關(guān)分類及選型
4.2.1Anet網(wǎng)關(guān)
ANet-2E4SM模塊化通信管理機(jī)是安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的一款通用型智能通信管理機(jī)，將傳統(tǒng)管理機(jī)的接口拆分成可拼裝搭配的模塊，其中主模塊可作為標(biāo)準(zhǔn)智能通信管理機(jī)獨(dú)立工作，整個設(shè)備可通過串口、以太網(wǎng)、Lora無線、WiFi無線等鏈路采集水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)，標(biāo)配的8路無源干接點(diǎn)可實(shí)時采集門禁、水浸、煙感等開關(guān)量信息，可通過有線網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)等鏈路上傳告警、實(shí)時數(shù)據(jù)等信息。主模塊搭配從模塊可靈活擴(kuò)展，增加更豐富的應(yīng)用場景，同時還可提供邊緣計算等需求。
網(wǎng)絡(luò)示意圖1
4.2.2ABox5000數(shù)據(jù)采集箱
ABox5000系列數(shù)據(jù)采集箱是安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)上傳和邊緣計算于一體的智能數(shù)據(jù)采集箱。整個設(shè)備可以通過RS485串口采集各類水、電、氣終端設(shè)備的數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)、4G、光纖等通訊方式將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器或云平臺?？蓮V泛應(yīng)用于建筑能耗系統(tǒng)，電力監(jiān)控，電網(wǎng)綜能平臺，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)等場景。
數(shù)據(jù)采集箱采用模塊化，集中式設(shè)計，通過集成各類元器件，方便用戶進(jìn)行現(xiàn)場的施工接線，對終端數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控以及數(shù)據(jù)上傳管理。本采集箱具有可靠性高、功能較強(qiáng)、維護(hù)方便、性價比高的特點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)示意圖2
4.2.3ABox1000智能監(jiān)控主機(jī)
ABox1000系列智能監(jiān)控主機(jī)是安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)上傳、邊緣計算以及本地顯示于一體的智能數(shù)據(jù)采集監(jiān)控主機(jī)。整機(jī)可以通過RS485串口采集各類水、電、氣終端設(shè)備的數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)、4G等通訊方式將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器或云平臺，同時可選配10.1寸工業(yè)觸摸屏本地進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示?？蓮V泛應(yīng)用于建筑能耗系統(tǒng)，電力監(jiān)控，電網(wǎng)綜能平臺，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)等場景。
智能監(jiān)控主機(jī)采用模塊化，集中式設(shè)計，通過集成各類元器件，方便用戶進(jìn)行現(xiàn)場的施工接線，對終端數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控以及數(shù)據(jù)上傳管理。本主機(jī)具有可靠性高、功能較強(qiáng)、維護(hù)方便、性價比高的特點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)示意圖3
5結(jié)束語
基于對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高要求，智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)及其技術(shù)也在一定程度上得到了很大的發(fā)展，通過對智能網(wǎng)關(guān)相關(guān)硬件組成以及軟件技術(shù)的研究，我們在智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)這～板塊中取得了很大的進(jìn)步。并且通過以上的分析和說明我們也可以知道智能網(wǎng)關(guān)不僅僅是一種感知和采集數(shù)據(jù)的工具，它還具備更多強(qiáng)大的功能，能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和傳輸還能自動生成相應(yīng)的執(zhí)行方案。智能網(wǎng)關(guān)具備的強(qiáng)大的功能大大的增加了物聯(lián)網(wǎng)的使用范圍，并且對提高物聯(lián)網(wǎng)的靈活性來說，智能網(wǎng)關(guān)也貢獻(xiàn)出了很大的力量，隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，智能網(wǎng)關(guān)必然有更廣的發(fā)展空間。
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