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1、物联网网关设计,All rights reserved,什么是物联网,物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。,物联网的意义,当今的电脑以及互联网几乎完全依赖于人类来提供信息。互联网上大约有50PB(一个PB为1,024 TB)的数据，其中大部分最初由人来获取和创建的，通过打字、录音、照相或扫描条码等方式。传统的互联网蓝图中忽略了为数最多并且最重要的节点人。而问题是，人的时间、精力和准确度都是有限的，他们并不适于从真实世界中截获
2、信息。这是一个大问题。我们生活于一个物质世界中，想法和信息很重要，但物质世界是更本质的。当今的信息技术如此依赖于人产生的信息，以至于我们的电脑更了解思想而不是物质。如果电脑能不借助我们的帮助，就获知物质世界中各种可以被获取的信息，我们将能够跟踪和计量那些物质，极大地减少浪费、损失和消耗。我们将知晓物品何时需要更换、维修或召回，他们是新的还是过了有效期。物联网有改变世界的潜能，就像互联网一样，甚至更多。”1PB相当于1024TB。即1PB=1024 TB=1024*1024 GB,物联网应用的领域,应用领域:1、物流：物流过程中的货物追踪，信息自动采集，仓储应用，港口应用，邮政，快 递 2、零售
3、：商品的销售数据实时统计，补货，防盗 3、制造业：生产数据的实时监控，质量追踪，自动化生产 4、服装业：自动化生产，仓储管理，品牌管理，单品管理，渠道管理 5、医疗：医疗器械管理，病人身份识别，婴儿防盗 6、身份识别：电子护照，身份证，学生证等各种电子证件。7、防伪：贵重物品（烟，酒，药品）的防伪，票证的防伪等 8、资产管理：各类资产（贵重的或数量大相似性高的或危险品等)9、交通：高速不停车，出租车管理，公交车枢纽管理，铁路机车 识别等 10、食品：水果，蔬菜，生鲜，食品等保鲜度管理 11、动物识别：训养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理 12、图书馆：书店，图书馆，出版社等应用 13、汽车：制造
4、，防盗，定位，车钥匙 14、航空：制造，旅客机票，行李包裹追踪 15、军事：弹药，枪支，物资，人员，卡车等识别与追踪 16、其它：,物联网系统设备,物联网采集节点,传感器,采集电路,供电单元,MCU处理器,RF模块,IIC/SPI,TTL/232,TX/RX,FLASH,物联网组网协议,ZigBee堆栈是在标准基础上建立的，定义了协议的MAC(介质)和PHY（物理）层。ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间通信)的PHY和MAC层，以及ZigBee堆栈层：网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。给出了这些组件的概况。,物联网网关,什么是网关？
5、网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。,物联网网关模块,Zigbee汇集器,GPRS模块/WCDMA模块/Wi-Fi模块,电源管理模块,天线,天线,RS232,FLASH,有线网关,无线网关,SIM卡,时钟,GPRS DTU工作过程描述,GPRS DTU上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数（包括GPRS拨号参数，串口波特率，数据中心IP地址等等，事先已经配置好）。GPRS DTU登陆GSM网络，然
6、后进行GPRS PPP拨号。拨号成功后，GPRS DTU将获得一个由移动随机分配的内部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是说，GPRS DTU处于移动内网中，而且其内网IP地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。我们可以理解为GPRS DTU这时是一个移动内部局域网内的设备，通过移动网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式相似。GPRS DTU主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。由于GPRS DTU处于移动内网，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接GPRS DTU。这就
7、要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRS DTU内，以便GPRS DTU一旦上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。,GPRS DTU网关,GPRS DTU网关,运营商,自组网系统,GPRS DTU登陆GSM网络，然后进行GPRS PPP拨号。拨号成功后，GPRS DTU将获得一个由移动随机分配的内部IP地址。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRS DTU内，以便GPRS DTU一旦上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。,Wi-Fi DTU,Wi-Fi DTU,Wi-Fi热点,自组网系统,WiFi 的设置至少需
8、要一个（AP）和一个或一个以上的客户端。AP 每100ms将SSID（服务集标识符）经由beacon（信号台）封包广播一次beacons封包的传输速率是1 Mbit/s，并且长度相当的短，所以这个广播动作对网络效能的影响不大。因为WiFi规定的最低传输速率是1 Mbit/s，所以确保所有的WiFi 客户端端都能收到这个SSID广播封包，client 可以借此决定是否要和这一个SSID的AP连线。使用者可以设定要连线到哪一个SSID。在Wi-Fi模块配置是指定SSID。,多功能网关,Wi-Fi热点,自组网系统,运营商,自组网模块通过RS232或TTL链接PCM9375工控机，工控机可选择X86系统或LINUX操作系统，在工控机内安装GPRS驱动、WCDMA驱动、Wi-Fi驱动。只需将在市场上购买的2G/3G或Wi-Fi网卡插入工控机USB端口，在工控机上配置端口设置。上电后工控机根据设置好的链接端口正常链接网络实现通讯。,物联网网关设计总结,举例说明了3种网关架构方式和工作原理GPRS DTU网关Wi-Fi DTU多功能网关（工业PC）,本次讨论起个抛砖引玉的作用，还 有其它的更好的网关架构，希望后续一起学习探讨。,物联网网关设计,谢谢！,
