物聯(lián)網(wǎng)分為云、傳輸層和傳感器層。物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)關(guān)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)關(guān))是將傳感器層的數據傳輸到云的通信轉發(fā)功能。如果傳感器和網(wǎng)關(guān)是兩個(gè)獨立的設備，一般采用RS485、RS232、4~20mA模擬量、數字輸入、數字輸出等方式。無(wú)論哪種接口方式，網(wǎng)關(guān)都起到了將收集到的數據轉換成TCP/IP協(xié)議數據的作用。此外，為了滿(mǎn)足當前物聯(lián)網(wǎng)的需求，這種網(wǎng)關(guān)最好具備以下六大特點(diǎn)。

　　第一，支持注冊包和心跳包。所謂注冊包，就是在TCP連接建立時(shí)，將設備的ID信息發(fā)送到云中的數據包，起到云識別設備的作用。心跳包是在通信過(guò)程中發(fā)送到云中，保持鏈接暢通，讓云知道設備的在線(xiàn)數據包。網(wǎng)關(guān)設計應包括注冊包和心跳包功能。

　　一般注冊包有幾種形式:

　　(1)TCP連接建立后，簡(jiǎn)單地發(fā)送6個(gè)字節的MAC地址。

　　(2)TCP連接后發(fā)送幾十個(gè)字節的注冊信息。

　　(3)在每次數據發(fā)送前添加6個(gè)字節的MAC地址，這種方法通常用于UDP通信。

　　第二，支持獨立采集和協(xié)議分析。為了減少云的計算量，越來(lái)越多的趨勢是將數據的計算和存儲存儲在設備端，即邊緣計算。

　　(1)它可以實(shí)現任何設備協(xié)議的相互轉換，例如，將私有儀器協(xié)議轉換Modbus協(xié)議。

　　(2)可以代替云收集儀器的數據。這些功能的實(shí)現只需要寫(xiě)一個(gè)轉換描述文本，不需要定制開(kāi)發(fā)固件。這使得通信網(wǎng)關(guān)可以翻譯大量傳感設備協(xié)議，實(shí)現與云的對接。

　　第三，支持MQTT協(xié)議。MQTT作為一種訂閱和發(fā)布的通信協(xié)議，非常適合云和設備之間的數據交互和存儲，自推出以來(lái)已得到廣泛應用。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種平臺和通信協(xié)議層出不窮，需要一個(gè)標準的通信協(xié)議來(lái)整合這些設備和平臺，其中MQTT是很多云服務(wù)器采用的協(xié)議，僅次于Modbus協(xié)議。它采用主題訂閱的形式，多個(gè)設備可以分享相同感興趣的信息。眾山的LTE-658支持將串行數據直接轉換成MQTT協(xié)議數據。

　　第四，支持HTTPGET和POST提交數據。傳統的TCP/IP私人協(xié)議往往需要設備和云的密切協(xié)議配合，需要繁瑣的調試。云采用網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器架構時(shí)，設備可以通過(guò)類(lèi)似瀏覽器的GET和POST指令有效提交數據，使服務(wù)器的協(xié)議設計相當簡(jiǎn)單。網(wǎng)關(guān)可以通過(guò)GET/POST變量值直接向WEB服務(wù)器提交收集數據。

　　第五，支持P2P(點(diǎn)對點(diǎn))通信。P2P是一種分散的通信結構。與云平臺的集中數據轉發(fā)和數據存儲相比，P2P可以支持更多的設備節點(diǎn)。因為每個(gè)設備之間的通信不需要在云平臺上轉移。P2P技術(shù)應用于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時(shí)，實(shí)際上提供了一個(gè)透明傳輸協(xié)議，允許用戶(hù)隨時(shí)隨地通過(guò)設備ID找到該設備，并與設備透明傳輸。比如PLC串口連接P2P串口服務(wù)器后，可以隨時(shí)隨地像本地一樣讀取設備的數據和下載程序，本地計算機可以虛擬串口與本地計算機的PLC上位機通信。虛擬串口和P2P串口服務(wù)器可以建立P2P透明傳輸渠道。

　　第六，安全和加密。防止未經(jīng)授權的設備連接到云，防止設備連接到假云，發(fā)送數據，防止數據監控，這些數據安全問(wèn)題越來(lái)越受到重視。這就需要設備和云的雙向身份驗證和數據加密。