在讨论蜂窝物联网网关之前，让我们先退一步来讨论一般的物联网。通过一些应用案例来讨论物联网网关。

物联网，消费者与工业

物联网已经成为一个相当普遍的术语，基本上是指任何“事物”(通常是设备、传感器、执行器、监视器)以某种方式与其物理环境交互，需要在网络环境中进行通信以实现某种最终目标。当我的蓝牙运动鞋告诉我，我今天只走了42步，或者我的健康监测器手环告诉我，我已经躺在沙发上8个小时了，这些当然都是物联网的好例子，尽管有些有限和简化。具体来说，这些和其他涉及个人联网可穿戴设备和/或智能家居技术的用例通常被称为消费者物联网，而不是工业物联网，其中用例和网络需求变得更加复杂、具有挑战性和有趣。

对于前两个应用案例，网络和网关需求非常简单，并且相对容易实现。大多数此类消费者物联网设备通常只需要在家中进行短距离传输，而且不太关心电力消耗，因为它们相对容易充电。它们通常只是通过蓝牙和/或Wi-Fi路由器连接到你的智能手机。从网络网关的角度来看，即使是一个拥有几十个传感器和智能家电的智能住宅，也是一个相当容易的挑战，因为目前(而且一直在发展)的蓝牙和Wi-Fi技术可以处理这个问题。同样，需要传输的数据量也是有限的，解决起来也不是难事。

当我们转向工业物联网时，情况发生了巨大的变化。一个典型的例子是“智能”建筑，其中工业物联网已经在降低能源成本和改善建筑内的操作(如从员工舒适度和生产力到制造效率)方面产生了重大影响。通常，这些建筑配备了成千上万的传感器，监控单个房间和走廊的温度、照明、能源消耗和人员占用率等指标。可能还会有安全摄像头和运动传感器，以及高比特率数据，如生产车间的实时视频。许多这些设备和传感器将来自不同的供应商，使用不同的语言或协议。可以想象，海量的数据量处理起来会很困难。

另一个很好的应用案例是智慧农业。在此，物联网还被证明是非常有价值的，因为物联网被用于测量和控制温度、土壤含水量和灌溉;跟踪有价值的资产、设备甚至牲畜;监测昂贵的农业机械的油量或使用量;保持谷仓和其他建筑物的最佳气候控制条件;提供视频监控和其他安全监控，同样需要将越来越多的数据传输到存储和计算资源。

将每个设备直接连接到Internet显然是不可行的，也不可取。理想情况下，这些设备和传感器需要尽可能低的功耗，这样它们就可以在没有外部电源的情况下长时间工作。设备需要尽可能的便宜和简单，这样就不会因为单个设备故障而停机。由于设备的数量，发送到Internet，和从Internet发送的信息的数量必须在本地进行控制，以避免不必要的流量淹没您的网络。

物联网网关

因此，物联网网关比传统网关/路由器有更多的工作要做，它们本质上充当了局域网和互联网之间的简单桥梁。物联网网关必须(至少)执行以下功能:

• 连接物联网网络中所有不同的“物”;

  
  

• 翻译不同的通信协议;

  
  

• 为设备和用户提供的安全性和身份验证;

  
  

• 聚合并智能过滤各个设备收集的所有数据;

  
  

• 向服务器发送数据，以处理本地决策和监控网络。

这种需要的功能自然引出了“智能物联网网关”的想法，它具有智能管理可能由数千个物联网设备生成的大量数据所需的高级功能。事实上，这些智能物联网网关已经通过引入(并重新定义)“边缘计算”(发生在你的局域网网络最近“边缘”的计算)或“雾计算”(从“云”转移到你的边缘设备的计算)的概念，改变了物联网的格局。

协议翻译是物联网生态系统的一个关键部分，即使业界正在努力标准化传输(硬件)和通信/数据(软件)协议。在这种情况下，传输协议指的是较低层次的物理要求和规范，需要某种物联网边缘的硬件解决方案。这些物联网传输协议中最常见的一些包括BLE(低能量蓝牙)、LoRa、ZigBee、Z-Wave、SigFox等。

另一方面，通信或数据协议指定了更高层次的应用层需求。同样，目前在这个领域有数百个这样的标准，但最常见的一些是CoAP、MQTT、AQMP、DDS和HTTP。通常，这些协议的底层传输将是TCP/IP。

越来越多的公司推出了专门为这些协议转换而设计的产品，这些设备可以将传感器信息转发到物联网网关，或者在某些情况下直接转发到云。

为物联网传感器提供各种不同的架构趋势和众多物理协议标准，采用模块化设计，其中协议转换(物联网适配器)和数据处理/存储功能与纯粹的网络组件(即物联网网关路由器)分离。

所以，我们现在对物联网有了一个大致的了解，为什么我们需要一个智能物联网网关来让整个系统工作。但什么是蜂窝物联网网关路由器?我们为什么需要它?蜂窝物联网网关路由器是一种智能互联网网关，物联网设备和传感器利用网关路由器上的蜂窝WAN连接连接到互联网上。这使得物联网系统可以在没有使用以太网、光纤、电缆、DSL等硬连线互联网连接的情况下运行。

在一些关键的用例中，利用蜂窝物联网网关很有意义，事实上，在某些情况下，可能是唯一可用的选择。蜂窝物联网网关路由器可以实现许多关键任务功能，如:

为关键任务应用程序提供故障转移冗余，以防有线连接失败;

在有线网络不可靠或无法使用的偏远地区，例如特别适合务农的乡郊地区，提供互联网接达服务;采矿营地;欠发达国家;

为移动物联网系统(例如移动监察/保安小组/车辆)提供互联网接达服务;火车和紧急医疗运输工具，如直升机或救护车;

确保整个网络连接的可靠性和正常运行时间

随着物联网行业的不断成熟和标准化，许多大型云计算公司正在提供全面的、基于云的物联网平台，以补充整个物联网解决方案。其中一些公司还提供物联网边缘设备来执行必要的协议转换，因此将与物联网网关路由器无缝工作。

但是，依靠单一的蜂窝网络连接来提供故障转移或一般的Internet连接似乎是非常危险的，因为任何单一的蜂窝网络连接都有相当大的波动，而且信号强度常常随时间和位置而变化。

我们真正需要的是一个非常智能的多wan口和多sim卡的4G工业路由器。

蜂窝物联网网关路由器的需求将我们引向了一个SD-WAN(软件定义WAN)解决方案。目前最先进的网络边缘设备使用一个组合的SD-WAN和多个蜂窝广域网连接，以实现以前无法达到的网络连接的可靠性和鲁棒性。这些最先进的SD-WAN edge设备也可以进行宽带连接，将多个WAN/SIM连接(3G/4G/LTE)组合成一个高可靠、高带宽的互联网连接。通过利用来自多个供应商(ATT、Sprint、T-Mobile、Verizon为我们服务，以及全球的国际运营商)的广域网连接，SD-WAN设备确保创建最高质量的IP管道，即使每个SIM卡的性能可能会有很大的变化和波动。

物联网网关需要的另一个关键功能是定制数据流的能力。根据数据所满足的特定条件，可能需要对来自特定传感器组的数据进行不同的处理。视频数据可能需要与语音数据或其他遥测数据进行不同的处理。一些数据可能更普通，不需要任何特殊处理，而其他数据可能是高度时间关键型的，需要最小的延迟，而其他数据可能需要更高的带宽来传输实时视频。如果网关路由器要与其他非物联网数据流(如办公室网络流量)共享，这个问题就更加突出了。这些类型的需求需要网关具有一些复杂的覆盖隧道功能，可以使用网络功能虚拟化或NFV来实现。使用NFV创建的隧道可以非常复杂，并且可以针对特定的数据流进行定制。VoIP数据可以通过设计优化VoIP流量的隧道发送，而视频或其他遥测技术可以通过设计优化这些数据流的隧道发送，而不影响彼此的性能。

希望这篇简短的文章有助于您理解物联网，工业物联网之间的一些区别，物联网网关需要做什么、以及在有线连接不可靠或不可用时如何利用一个智能的、SD-WAN蜂窝物联网网关路由器来解决问题。如果你有采购需求，访问有人物联网官方商城http://shop.usr.cn/