一、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)多年來一直是消費(fèi)者和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的基本要素，可以說是最重要的架構(gòu)組件，可作為不同網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁，允許物聯(lián)網(wǎng)生成的數(shù)據(jù)傳輸到云端。

但隨著物聯(lián)網(wǎng)不同行業(yè)的用例和應(yīng)用程序的發(fā)展，特別是過去三四年，架構(gòu)需求也發(fā)生了變化。隨著企業(yè)希望利用物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的定義以及設(shè)備在更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中所扮演的角色變得模糊。

最基本級別的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是“將LAN上的東西連接起來的設(shè)備，無論是物聯(lián)網(wǎng)傳感器還是其他設(shè)備，連接到廣域網(wǎng)上的東西，以及只是流量和傳遞它的聚合物?！?/p>

雖然目前仍有一些網(wǎng)關(guān)設(shè)備在某些架構(gòu)中扮演這一角色，但各種因素對邊緣更高計(jì)算能力的需求，不斷增長的安全問題，不斷發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)客戶需求以及IT和OT世界正在融合的整體接受度，都有引發(fā)了超越那些以網(wǎng)關(guān)為中心的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的演變。

從歷史上看，IoT網(wǎng)關(guān)具有類似于PC的電源，存儲(chǔ)器和功能，但是在堅(jiān)固的外殼中允許它們被使用，它作為“可以在工廠或工業(yè)環(huán)境中連接OT物體的橋接元件，從中獲取信息OT設(shè)置中的機(jī)器，控制或其他元素，以及進(jìn)入IT世界或數(shù)據(jù)中心或云的管道，其中存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以執(zhí)行在OT設(shè)置中不可能發(fā)生的神奇物聯(lián)網(wǎng)報(bào)告和分析。

今天一些物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)仍然基本上做同樣的事情，它們最有可能出現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中，企業(yè)使用托管云或數(shù)據(jù)中心服務(wù)來分析和存儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)生成的數(shù)據(jù)。對于這些服務(wù)的提供商，傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)仍然很重要

二、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具備的能力

1、廣泛連接的能力

目前各個(gè)行業(yè)、不同設(shè)備、不同品牌都可能使用各自的協(xié)議，網(wǎng)關(guān)需要有連接這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通信的能力。3G/4G/5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、WIFI無線局域網(wǎng)、以太網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)。因此網(wǎng)關(guān)需要具備多個(gè)接口和軟硬件接入的能力，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化。

2、遠(yuǎn)程管理的能力

設(shè)備管理對于物聯(lián)網(wǎng)是必須實(shí)現(xiàn)的功能之一。首先需要對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行管理，如狀態(tài)監(jiān)管、IP定位、日志管理。同時(shí)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理，如獲取節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識、狀態(tài)、屬性等，以及遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)喚醒、控制、診斷、升級和維護(hù)等，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程統(tǒng)一管理。

3、協(xié)議轉(zhuǎn)換的能力

將不同的網(wǎng)絡(luò)連接到物聯(lián)網(wǎng)，需要進(jìn)行協(xié)議解析轉(zhuǎn)換。MQTT是開放易用的協(xié)議，網(wǎng)關(guān)可以將數(shù)據(jù)采集并通過MQTT上傳到云平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上云，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的云端監(jiān)控。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)適用的場景包括：

電力：電壓電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警、城市電網(wǎng)、路燈控制;

環(huán)保：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集自來水、污水管道、泵站與水廠實(shí)時(shí)監(jiān)控維護(hù);

交通：機(jī)動(dòng)車輛、車牌抓拍監(jiān)控系統(tǒng)、車輛違章監(jiān)控、交通燈控制;

安防：遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)監(jiān)控、防盜裝置報(bào)警;

能源：煤礦、石油、天然氣、油田數(shù)據(jù)采集、供暖系統(tǒng)監(jiān)控;

三、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)熱管理

5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)相較于4G工業(yè)網(wǎng)關(guān)，整體硬件配置、性能指標(biāo)都有很大提升。5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)應(yīng)用場景大幅增加擴(kuò)展，特別適合于大數(shù)據(jù)、廣接入、高速率、低時(shí)延的場景，在車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、智能制造、智慧城市、智慧醫(yī)療、智能能源等場景中都有應(yīng)用。

為了保證物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備在極端條件下仍然能完成大量信息數(shù)據(jù)的整合和處理，可以通過仿真軟件做散熱設(shè)計(jì)，優(yōu)化風(fēng)口和組件位置及內(nèi)部芯片的熱管理來保證設(shè)備的正常運(yùn)行。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的高溫區(qū)域主要在CPU處，可以通過高導(dǎo)熱，壓縮性好的導(dǎo)熱間隙填充墊將熱量傳遞到散熱片。兆科推薦TIF?600G導(dǎo)熱硅膠片，它是一款由陶瓷填充硅橡膠成分組成，熱傳導(dǎo)率為6.2W/mk的產(chǎn)品， 它們的柔性、彈性特征使其能夠用于填充非常不平整的表面。其優(yōu)異的效能使熱量從發(fā)熱器件或整個(gè)PCB傳導(dǎo)到金屬外殼或擴(kuò)散板上，從而能提高發(fā)熱電子組件的效率和使用壽命。

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