在一些物联网项目中，物联网网关这一产品经常被涉及。那么，物联网网关究竟有何作用？具备哪些功能？同时，我们也发现有些物联网设备并不需要网关。那么，究竟在何时需要物联网网关呢？

物联网的架构通常由传感器、网关和平台三部分构成。传感器种类繁多，根据应用场景的不同，具有丰富的功能，例如空气质量检测、温湿度检测、压力检测、震动检测、光照检测以及浸水检测等等。针对不同的项目需求，我们可以选择配置不同的传感器。

传感器捕获的数据通常需要被发送到物联网平台进行大数据分析和展示。根据项目需求和用户网络环境，目前可以通过4G/5G、WIFI、局域网等方式将数据统一上传到物联网平台。然而，如果每个传感器都具备4G/5G或WIFI上网功能，会导致较高的成本。为了降低成本，在具体项目中，可能会采用有线方式或LORA、zigbee等无线方式来实现区域内的传感器部署，再统一将这些传感器的数据上传到平台。这时，就需要使用物联网的网关设备。例如在智能家居环境中，可以部署烟感、温湿度传感器、人体雷达、门禁报警等设备，并使用zigbee的无线传输方式在房屋范围内进行传输，统一由一个zigbee网关进行汇聚和管理，再通过WIFI或网口进行网络连接，将数据传输给物联网平台。这种方式能够大大降低传感器部署的成本，同时保证数据的稳定性和可靠性。

在一些智能办公、智能园区的项目中，我们通常会采用Lora或者有线的方式连接各种有线、无线传感器，然后通过物联网网关汇聚数据并上传到平台。但是，在许多物联网项目中，我们并没有使用网关。例如，当我们需要监测一个城市范围内的气象信息、市政水位信息、工地扬尘等时，这些监控点位跨度大、覆盖分散，一般直接采用NB-IoT、5G等方式直接回传数据，而不需要经过网关中转。因此，是否使用网关取决于具体项目的需求和实际情况。

综上所述，物联网网关的应用主要考虑以下几个方面：

  • 协议转换和标准化

在物联网中，涉及的设备和传感器种类繁多，它们可能采用不同的通信协议和标准。为了实现来自不同设备的数据能够被统一处理和管理，物联网网关发挥了关键作用，它可以进行协议转换，从而提高设备之间的互操作性。

  • 数据聚合和处理

物联网网关具备对多个设备和传感器数据的收集、聚合及处理能力，可有效减少数据传输量，优化网络使用，并可在本地进行初步的数据处理和分析，减轻云端处理的负担。

  • 安全性管理

物联网网关在物联网系统中发挥边缘计算的关键作用，并在设备和云端之间提供可靠的安全保障。它执行基本的安全策略，例如数据加密、身份验证和访问控制等，以确保物联网系统的安全性。

  • 网络连接管理

物联网网关可以管理设备与网络的连接，处理设备的注册、连接和断开操作。在规模庞大的物联网系统中，这一点尤为重要。

  • 本地决策和响应

物联网网关具备执行本地决策的能力，可以根据设备状态及传感器数据采取相应措施，而无需依赖云端。这种本地决策的能力有助于提高响应速度并降低对云服务的依赖。

  • 节能和带宽优化

物联网网关可在本地对数据进行预处理和过滤，以降低传输到云端的数据量，从而减少能源消耗和网络带宽的使用。