强化物联网“心脏”，智能网关设计详解

强化物联网“心脏”，智能网关设计详解

二、物联网网关概念

作为连接感知层与网络层的纽带，物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型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。在无线传感网中，物联网网关是不可或缺的核心设备。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。

从物联网网关的定义来看，物联网网关很难以某种相对固定的形态出现。总体说凡是可以起到将感知层采集到的信息通过此终端的协议转换发送到互联网的设备都可以算做物联网网关。形态可以盒子状也可以是平板电脑，可以有显示屏幕的交互式形态，也可以是封闭或半封闭的非交互形态。

三、物联网网关关键技术

2、网关的可管理性：物联网网关作为与网络相连的网元，其本身要具备一定的管理功能，包括注册登录管理、权限管理、任务管理、数据管理、故障管理、状态监测、远程诊断、参数查询和配置、事件处理、远程控制、远程升级等。如需要实现全网的可管理，不仅要实现网关设备本身的管理，还要进一步通过网关实现子网内各节点的管理，例如获取节点的标识、状态、属性等信息，以及远程唤醒、控制、诊断、升级维护等。尽管根据子网的技术标准不同。协议的复杂性不同，所能进行的管理内容有较大差异。

四、 物联网网关设计方法

在进行物联网智能网关应用系统方案设计时，可以采用下述一般设计方法作为指导。

⑴单片机。在系统详细方案设计时，先要确定单片机的型号。所选单片机的型号不同，组成的系统结构也就不同。

⑵存储器分配。不同的单片机具有不同的存储器组织。应根据应用系统的需要合理进行存储器的分配。

⑷网络控制器。性能稳定，结构简单，编程易实现的网络控制器对于优化物联网智能网关应用系统起着关键性的作用。

3. 硬件设计。物联网智能网关应用系统硬件设计是围绕着单片机及网络控制器做外部功能扩展而展开的，其基本结构如图所示。

⑴ 程序存储器。传统的单片机内无片内程序存储器或存储容量不够大，需外部扩展程序存储器。外部扩展的存储器通常选用FLASH存储器。现在的单片机一般都集成了较大容量的程序存储器，使用时，不需要进行程序存储器的扩展。

⑶ I/O接口。由于外设多种多样，使得单片机与外设之间的接口电路也各种不相同。因此，I/O接口常常是单片机应用系统中设计最复杂也是最困难的部分之一。

⑷ 译码电路。当需要外部扩展电路时，常常需要设计译码电路。译码电路要尽可能简单，要求存储器空间分配合理，译码方式选择得当。

⑴任务确定。根据系统软、硬件的功能分工，确定出软件应完成什么功能。作为实现控制功能的软件应明确控制对象、控制信号及控制时序;作为实现处理功能的软件应明确输入是什么、要做什么样的处理（即处理算法）、产生何种输出。