隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將成為連接感知層網(wǎng)絡(luò)與通信層網(wǎng)絡(luò)的重要紐帶。作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)除了要擔(dān)負(fù)不同類型感知網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換的職責(zé)，而且設(shè)備自身還將越來(lái)越智能化，會(huì)具備一定的底層節(jié)點(diǎn)設(shè)備管理功能。
一、聽(tīng)一個(gè)關(guān)于“網(wǎng)關(guān)”的通俗故事
假設(shè)你的名字叫小不點(diǎn)，你住在一個(gè)大院子里，你的鄰居有很多小伙伴，父母是你的網(wǎng)關(guān)。當(dāng)你想跟院子里的某個(gè)小伙伴玩，只要你在院子里大喊一聲他的名字，他聽(tīng)到了就會(huì)回應(yīng)你，并且跑出來(lái)跟你玩。
但是你家長(zhǎng)不允許你走出大門，你想與外界發(fā)生的一切聯(lián)系，都必須由父母(網(wǎng)關(guān))用電話幫助你聯(lián)系。假如你想找你的同學(xué)小明聊天，小明家住在很遠(yuǎn)的另外一個(gè)院子里，他家里也有父母(小明的網(wǎng)關(guān))。但是你不知道小明家的電話號(hào)碼，不過(guò)你的班主任老師有一份你們班全體同學(xué)的名單和電話號(hào)碼對(duì)照表，你的老師就是你的DNS服務(wù)器。于是你在家里和父母有了下面的對(duì)話：
小不點(diǎn)：媽媽(或爸爸)，我想找班主任查一下小明的電話號(hào)碼行嗎?家長(zhǎng)：好，你等著。(接著你家長(zhǎng)給你的班主任掛了一個(gè)電話，問(wèn)清楚了小明的電話)問(wèn)到了，他家的號(hào)碼是211.99.99.99
小不點(diǎn)：太好了!媽(或爸)，我想找小明，你再幫我聯(lián)系一下小明吧。
家長(zhǎng)：沒(méi)問(wèn)題。(接著家長(zhǎng)向電話局發(fā)出了請(qǐng)求接通小明家電話的請(qǐng)求，最后一關(guān)當(dāng)然是被轉(zhuǎn)接到了小明家家長(zhǎng)那里，然后他家長(zhǎng)把電話給轉(zhuǎn)到小明)。
就這樣你和小明取得了聯(lián)系。
再說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)兒，當(dāng)你想從一個(gè)房間走到另一個(gè)房間，必然要經(jīng)過(guò)一扇門。同樣，從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息，也必須經(jīng)過(guò)一道“關(guān)口”，這道關(guān)口就是網(wǎng)關(guān)。
從故事中，我們可理解得知:網(wǎng)關(guān)就是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語(yǔ)言，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器，網(wǎng)關(guān)能對(duì)收到的信息要重新打包，以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)也可以提供過(guò)濾和安全功能。
二、不得不復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
先來(lái)看看復(fù)雜的需求，智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠、智慧醫(yī)療……等多種多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，您能做到對(duì)所有設(shè)備都了解嗎?相比互聯(lián)網(wǎng)，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議將更多，碎片化現(xiàn)象將更為嚴(yán)重，這樣一來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)就需要能夠把前端采集得來(lái)的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理整合，再輸送到遠(yuǎn)端。
以我們身邊的家電為例，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)、熱水器、微波爐、電飯煲等未來(lái)都將具備通信功能。當(dāng)它們需要跟外界通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控時(shí)，家庭物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備就將發(fā)揮起重要的作用;但是，不同通信協(xié)議的設(shè)備間實(shí)現(xiàn)對(duì)話也是一個(gè)個(gè)難題。
而相關(guān)的研究數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，將有超過(guò)2000億臺(tái)設(shè)備將需要連接互聯(lián)網(wǎng)，這將一張非常龐大的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，有可能算是是真正意義上的物物相連。
眼前，你可能已經(jīng)聽(tīng)到過(guò)ZigBee、6LoWPAN、RS485、CAN、WLAN、GPRS、3G等一堆有關(guān)通信的專業(yè)名詞，它們中有協(xié)議、接口、總線、通信方式等。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)就是為了配合中間件及上層應(yīng)用程序，完成對(duì)上、下行數(shù)據(jù)的放行或阻斷。因此，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將集成防火墻、VPN、DoS、流量管理、IPS、IDS、上網(wǎng)行為管理、內(nèi)容過(guò)濾、WEB安全、防病毒、反垃圾郵件等多種功能模塊，可以滿足多方面的防護(hù)需要，從而真正實(shí)現(xiàn)立體全方位的保證業(yè)務(wù)安全。
首先，它要有廣泛的接入能力。目前用于近程通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很多，僅常見(jiàn)的WSNs技術(shù)就包括Lonworks、ZigBee、6LowPAN、RUBEE等。各類技術(shù)主要針對(duì)某一應(yīng)用展開(kāi)，之間缺乏兼容性和體系規(guī)劃?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)、外已經(jīng)在展開(kāi)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作，如3GPP、傳感器