所有产品

黄金城娱乐物联网网关概述及系统设计

  )、红外感应器、GPS、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,实现任何时间、任何地点、任何物体进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是具有全面感知、可靠传输、智能处理特征的连接物理世界的网络。

  物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、*卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

  物联网的接入方式是多种多样的,如广域的PSTN、短距离的Z-Wave等,物联网网关设备是将多种接入手段整合起来,统一互联到接入网络的关键设备。它可满足局部区域短距离通信的接入需求,实现与公共网络的连接,同时完成转发、控制、信令交换和编解码等功能,而终端管理、安全认证等功能保证了物联网业务的质量和安全。物联网网关在未来的物联网时代将会扮演着非常重要的角色,可以实现感知延伸网络与接入网络之间的协议转换,既可以实现广域互联,也可以实现局域互联,将广泛应用于智能家居、智能社区、数字医院、智能交通等各行各业。

  物联网组网采用分层的通信系统架构,包括感知延伸系统、传输系统、业务运营管理系统和各种应用,在不同的层次上支持不同的通信协议,如图1所示。感知延伸系统包括感知和控制技术,由感知延伸层设备以及网关组成,支持包括Lonworks、UPnP、ZigBee等通信协议在内的多种感知延伸网络。感知设备可以通过多种接入技术连接到核心网,实现数据的远程传输。业务运营管理系统面向物联网范围内的耗能设施,包括了应用系统和业务管理支撑系统。应用系统为最终用户提供计量统计、远程测控、智能联动以及其他的扩展类型业务。业务管理支撑系统实现用户管理、安全、认证、授权、计费等功能。

  物联网网关在未来的物联网时代将会扮演非常重要的角色,它将成为连接感知网络与传统通信网络的纽带。物联网网关可以实现感知网络和基础网络以及不同类型的感知网络之间的协议转换,既可以实现广域互联,也可以实现局域互联。物联网网关具备如下几个功能。

  目前用于近程通信的技术标准很多,仅常见的WSN技术就包括Lonworks、ZigBee、6LowPAN、RUBEE等。各类技术主要针对某一应用展开,缺乏兼容性和体系规划,如Lonworks主要应用于楼宇自动化,RUBEE适用于恶意环境。如何实现协议的兼容性、接口和体系规划,目前在国内外已经有多个组织在开展物联网网关的标准化工作,如3GPP、传感器工作组,以实现各种通信技术标准的互联互通。

  从不同的感知网络到接入网络的协议转换,将下层的标准格式的数据统一封装,保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令;将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。

  强大的管理能力,对于任何大型网络都是必不可少的。首先要对网关进行管理,如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现子网内节点的管理,如获取节点的标识、状态、属性、能量等以及远程唤醒、控制、诊断、升级和维护等。由于子网的技术标准不同,协议的复杂性不同,所以网关具有的管理能力不同。本文提出基于模块化物联网网关方式来管理不同的感知网络、不同的应用,保证能够使用统一的管理接口技术对末梢网络节点进行统一管理。

  物联网网关可以实现感知网络和基础网络以及不同类型的感知网络之间的协议转换,既可以实现广域互联,也可以实现局域互联。本物联网网关设计面向感知网络的异构数据感知环境,为有效屏蔽底层通信差异化进行有效网络融合和数据通信,采用模块化设计、统一数据表示、统一地址转换等实现。下面从物联网网关的层次结构、信息交互流程和系统实现3个方面来进行阐述。

  物联网网关支持感知延伸设备之间的多种通信协议和数据类型,实现多种感知延伸设备之间数据通信格式的转换,对上传的数据格式进行统一,同时对下达到感知延伸网络的采集或控制命令进行映射,产生符合具体设备通信协议的消息。物联网网关对感知延伸设备进行统一控制与管理,向上层屏蔽底层感知延伸网络的异构性,共分为4层,分别为业务服务层、标准消息构成层、协议适配层和感知延伸层,如图2所示。

  业务服务层由消息接收模块和消息发送模块组成。消息接收模块负责接收来自物联网业务运营管理系统的标准消息,将消息传递给标准消息构成层。消息发送模块负责向业务运营管理系统可靠地传送感知延伸网络所采集的数据信息。该层接收与发送的消息必须符合标准的消息格式。

  标准消息构成层由消息解析模块和消息转换模块组成。消息解析模块解析来自业务服务层的标准消息,调用消息转换模块将标准消息转换为底层感知延伸设备能够理解的依赖于具体设备通信协议的数据格式。当感知延伸层上传数据时,该层的消息解析模块则解析依赖于具体设备通信协议的消息,调用消息转换模块将其转换为业务服务层能够接收的标准格式的消息。消息构成层是物联网网关的核心,完成对标准消息以及依赖于特定感知延伸网络的消息的解析,并实现两者之间的相互转换,达到统一控制和管理底层感知延伸网络,向上屏蔽底层网络通信协议异构性的目的。

  协议适配层保证不同的感知延伸层协议能够通过此层变成格式统一的数据和控制信令。

  此层面向底层感知延伸设备,包含消息发送与消息接收两个子模块。消息发送模块负责将经过消息构成层转换后的可被特定感知延伸设备理解的消息发送给底层设备。

  感知延伸网络由感知设备组成,包括射RFID、GPS、视频监控系统、各类型传感器等。感知延伸设备之间支持多种通信协议,可以组成Lonworks和Zigbee以及其他多种感知延伸网络。

  (1)最终用户产生符合标准数据格式的消息,并将其发送至网关业务服务层的消息接收模块。

  (2)业务服务层消息接收模块将标准消息发送至标准消息构成层的消息解析模块。

  (3)消息解析模块调用相应的消息转换功能,将标准信息转换为依赖于具体设备通信协议的消息。

  (4)消息解析模块将转换为依赖于具体设备通信协议的消息传送至感知延伸服务层的消息发送模块。

  (5)感知延伸服务层的消息发送模块选择合适的传输方式,将依赖设备通信协议的特定消息发送至具体的底层设备。

  (6)底层设备根据特定消息执行信息采集操作,并将结果返回给网关感知延伸服务层的消息接收模块。

  (7)网关的感知延伸服务层的消息接收模块将依赖设备通信协议的特定消息传送至标准消息构成层的消息解析模块。

  (8)消息解析模块调用信息转换模块,将依赖于设备通信协议的特定消息转换为标准消息。

  从图3可以看出,物联网网关解决了物联网网络内不同设备无法统一控制和管理的问题,达到屏蔽底层通信差异的目的,并使得最终用户无需知道底层设备的具体通信细节,实现对不同感知延伸层设备的统一访问。

  基于物联网的典型应用结构如图4所示。无线传感器节点采集相应数据信息,通过无线多跳自组织方式将数据发送到网关,固定式阅读器读取RFID标签内容发送到网关;网关将这些数据通过WCDMA网络发送到服务器;服务器对这些数据进行处理、存储,并提供一个信息平台,供用户(包括PC用户和手机用户)使用。从图4中可以看出物联网网关是架起感知网络和接入网络的桥梁,扮演着重要的角色。

  在物联网网关设计时,采用模块化思想,设计面向不同感知网络和基础网络,实现通用低成本的网关。按照模块化的思想,将物联网网关系统分为数据汇集模块、处理/存储模块、接入模块和供电模块,黄金城娱乐,如图5(a)所示。

  本网关系统采用传感器网络的汇聚节点和RFID网络的阅读器作为数据汇集设备。

  处理/存储模块:是网关的核心模块,它实现协议转换、管理、安全等各个方面的数据处理及存储。

  接入模块:将网关接入广域网,可能采用的方式包括有线(以太、ADSL、FTTx等)、无线(WLAN、GPRS、3G和卫星等),本系统采用WCDMA的接入方式。

  供电管理模块:负责整套系统的电源供给,系统的稳定运行与电源模块的稳定性能关系密切,此处设计的电源模块兼有热插拔和电压转换功能。可能的供电方式包括市电、太阳能、蓄电池等。

  可编程逻辑控制器 (PLC) 可能包含多个 IO-Link 主站,每个主站连接到一个或多个器件。PL...

  LoRa的名字就是远距离无线电(Long Range Radio),它最大特点就是在同样的功耗条件下...

  随着手持语音通信设备越来越流行,它们应用在嘈吵环境的机会也越来越高,例如机场、交通繁忙的路段、人多嘈...

  随着物联网、传感器以及IT技术的快速发展,家庭生活开始变得越来越智能化,同时带来了更多健康和安全保障...

  其中,BW表示在V2V通信链路中总的无线电资源单元,BWi,j表示在节点i和节点j之间的V2V通信链...

  充分利用毫米波 (mmWave)。使用毫米波的雷达和通信系统可能在车联网中实现高带宽访问和 Gbps...

  据消息报道,深空探测和水下探测有什么共同点呢?--实际上相当多。于2013年投入使用的月球激光通信演...

  北京大学信息科学技术学院、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室王爱民副教授课题组与分子医学研...

  武汉混凝土搅拌站扬尘视频在线自动监控设备 可防雷防电磁 加热除湿 联网市环保局平台产品背景 加强扬尘...

  通过测试,此组传输器件可以驱动LVDS信号通过SVY-50-3型号电缆传输至少200 m。信号经过传...

  系统建立起来后,下一步是最终的板级验证。图6为用Chipscope得到的波形图。mosi与miso分...

  RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。RS-485采用半双工工作方式,任何...

  发送数据时,对数据进行IPH封装,根据前述的板卡地址映射表选择目的PCI地址,再调用总线接口函数完成...

  本案用户在中国拥有几十个风场,虽然风场内部已透过光纤网络建立完善之场内监控,但对外信息不足,与风电公...

  近年来,随着港口物流的发展,带动了大型港口起重机的需求,使港口起重机行业迅速发展。在给企业带来经济效...

  社区医疗管理系统在操作过程中需要用户录入居民就诊信息、医疗讯息、医生信息等基础信息,为了确保录入信息...

  中国信息通信研究院 (工信部电信研究院),前身为邮电部邮电科学研究院,是国家在信息通信领域( ICT...

  继续在这个图里边,刚才提到对话管理就是 DM,对话的理解就是知识库,问答对,还有一些通用的,比如说抱...

  不过,Leti的研究人员开发出了一种与前述都不同的调制方案——Turbo频移键控(FSK)。它假设摄...

  在ASTRID公司中,联邦政府占有61%的股份,地方政府占有39%的股份。联邦政府每年向该公司拨款作...

  以色列一家专门从事汽车联网安全的公司卡拉姆巴安全公司(Karamba Security)首席执行官阿...

  自2018年初始,科立讯自主研发的DS6000数字集群通信系统在国内的标志性项目“重庆沙坪坝铁路交通...

  WPT技术近几年来受到了国际和国内学者的广泛关注,未来具有明确的实用价值和广阔的应用前景,可以带来显...

  到目前为止,国内外尚未有同时具备645协议和面向对象数据交换协议两种通讯协议的电能表。目前现场挂装的...

  起始位和结束符:前后都至少有3.5个字节的时间间隔,起始位和结束符实际上没有任何数据,T1-T2-T...

  早在19世纪60年代移动通信就已经应用通信技术了。当时曾把“Trunked System”译为“中继...

  2017年11月14日,天津市希格玛电气有限公司申请了一项国家发明授权专利——一种电表智能计量传输系...

  系统会根据不同的呼叫发起用户、呼叫的类型、参与呼叫的人员结构等,对这些呼叫分优先级别进行处理,先处理...

  在无线通信系统中,不同调制方式具有不同的BER性能。在瑞利衰落信道下,通过仿线Q...

  今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种物联网智能水表及其管理系统。该专利由临沂市浪淘水表有限公司...

  随着视频监控系统的广泛应用,小到一栋大楼、一个社区,大到一座城市都部署了大量的视频监控系统,对于视频...

  美海军舰载电子设备专家正在推进研发动态多任务雷达天线的项目,该天线可同时执行监视、通信和电子战等任务...

  市场上TypeC的产品种类很多,但真正全功能的很少。因为如果你把这个 Type C 所有的功能都集成...

  随着科学技术的不断进步,实时嵌入式操作系统得以广泛应用,而VxWorks操作系统在绝大多数的嵌入式操...

  研究人员发现的其中一个漏洞为远程代码注入漏洞,允许访问本地网络的攻击者控制目标设备。该漏洞影响本地配...

  融合通信平台系统,是一个快速响应的接处警系统与信息系统有机集成的平台,能综合各种应急服务资源,统一指...

  爱立信在5G独立组网标准方面做了哪些努力?未来对于中国的5G试验有何参与计划?爱立信的5G技术专家们...

  了解A²B相连的(AD2410)车载通信系统中的麦克风阵列如何区分多个扬声器,即使是背景嘈杂的情况也...

  随着科学技术的不断进步,人们对工作、生活的自动化水平,公共安全方面的防范以及安全高效管理也提出了越来...

  本文首先介绍了串口的基本结构,黄金城娱乐其次介绍了串口通信方式,最后详细介绍了单片机C语言之串口通信协议。

  Ramdump:把系统memory中某一个时间点的数据信息保存起来的内存崩溃文件,属于ELF文件格式...

  在全球5G建设不断加速以及标准即将落地的情况下,全球都对频谱划分展开了激烈讨论。据悉,韩国和英国即将...

  一个简化的网络蓝色代表产品,这里就是淘宝。其他颜色代表角色,这里红色代表卖家;绿色代表买家;黄色代表...

  应急通信系统是煤矿灾后应急救援的“眼、耳、鼻、喉”,可以及时了解井下灾害现场的环境、人员信息,实时指...

  在占地球总面积70%左右的海洋上无法建立基站,由此迫切需要稳健的船载卫星通信系统。船载卫星通信系统研...

  1928年11月生,男,曾用名黄晓枫,湖南醴陵人,中国互联网协会常务理事、秘书长。曾经在北京无线通信...

  ICS使用的软件种类繁杂,在实现结构上也是千差万别,有些厂商在设计软件时并没有严格地遵循模块化设计...

  示波器从模拟示波器发展到数字示波器,带来了许多大的改变,例如信号采集、带宽、采样率、屏显等。同样,这...

  美国国防先进研究计划局正在组织设立新的“毫米波数字阵列”(MIDAS)项目,旨在发展工作在18GHz...

  通过对ACP2788传输的数据进行解码,可以得到ACP测试台制作的设计思路:采用Aeroflex T...