什麼是物聯網閘道器？一個簡單的解釋

閘道器可以是 IoT 解決方案的重要組成部分，瞭解它們是什麼以及它們為何有用。

作者 / 卡勒姆麥克萊蘭 · 編輯 / 江昱衡

正如我在之前的#askIoT帖子中探討的那樣，幾乎每個物聯網系統都需要某種方式將感測器/裝置連線到雲，以便資料可以在它們之間來回傳送。物聯網閘道器對於實現這種連線至關重要，因為

閘道器充當感測器/裝置與雲之間的橋樑。

許多感測器/裝置將與閘道器“對話”，然後閘道器將獲取所有這些資訊並與雲“對話”。

在高層次上，這實際上也是蜂窩技術的工作方式 。您的手機不直接與其他手機通訊，而是與附近的蜂窩塔通訊，後者又與蜂窩提供商（例如AT&T的）伺服器進行通訊。然後資訊以相反的方式流動，從蜂窩提供商的伺服器到塔，再到其他人的電話。對於物聯網應用，底層概念完全相同，只需將蜂窩塔的閘道器和蜂窩提供商的伺服器切換到雲。

包括與中間閘道器通訊的額外步驟會產生幾個好處：

電池壽命

如果感測器/裝置位於偏遠地區，則可能需要遠端連線（例如衛星連線）才能與雲通話。正如這裡所解釋的，更遠的距離通常意味著增加功耗（和成本）；對於電池壽命有限的小型感測器/裝置，這可能是一個問題。

如果您從事智慧農業，您希望您的現場感測器能夠使用數年，而不是數月或數週。透過使用安裝在附屬建築或糧倉頂部附近的高架閘道器，感測器/裝置只需將資料傳送到閘道器的一小段距離，閘道器就可以透過單個更高頻寬的連線將資料回傳到雲端。

閘道器允許感測器/裝置在更短的距離內進行通訊，從而延長電池壽命。

不同的協議

一個完整的IoT應用程式可能涉及許多不同型別的感測器和裝置。再次使用智慧農業，您可能需要溫度、溼度和陽光感測器以及自動灌溉和施肥系統等裝置。

所有不同的感測器和裝置都可以使用不同的網路連線型別 （基本上，傳輸資訊的規則和格式）。連線型別包括LPWAN、Wi-Fi、藍芽和Zigbee等。

閘道器可以透過不同的連線型別與感測器/裝置進行通訊，然後將該資料轉換為標準協議（例如 MQTT）以傳送到雲。

未過濾的資料

有時，感測器/裝置會生成大量資料，以致於系統不堪重負，或者傳輸和儲存成本極高。通常在這種情況下，只有一小部分資料是真正有價值的。例如，安全攝像頭不需要傳送空走廊的影片資料。（來源：瀚雲數字工廠）

閘道器可以對感測器/裝置生成的資料進行預處理和過濾，以減少傳輸、處理和儲存要求。

高延遲

在我之前關於IoT解決方案實際工作原理的帖子（第 2 部分）中，我解釋了時間對於某些IoT應用程式至關重要；感測器/裝置無法將資料傳輸到雲端並在採取行動之前等待獲得響應。這對於醫療領域的生死攸關的情況或汽車等快速移動的物體來說都是如此。

透過在閘道器上處理資料並在本地發出命令，可以避免更高的延遲。然而，物聯網應用中的許多感測器/裝置都太小且電池電量太低，無法自行處理。

閘道器可以透過在閘道器本身而不是在雲中執行處理來減少時間關鍵型應用程式的延遲。

安全

每個連線到網際網路的感測器/裝置都容易受到駭客攻擊。被黑的感測器/裝置很糟糕。不僅對主人如此，對其他所有人也是如此。

幾年前，名為Mirai的惡意軟體被用來入侵和控制數以千計的物聯網裝置。這種裝置的“殭屍網路”隨後被用來摧毀網際網路的主要部分。

閘道器減少了連線到網際網路的感測器/裝置的數量，因為感測器/裝置只連線到閘道器。然而，這使得閘道器本身成為目標，也是第一道防線。這就是為什麼安全需要成為任何閘道器的優先事項。