什麼是閘道器,為何值得你的關注?

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物聯網閘道器是 IoT 生態圈中,不可或缺的一部份。它掌控著和本地感應器的溝通,以及遠端用戶的使用。自本文中您可探索 IoT 閘道器的功能,以及它會如何優化您的 IoT 應用程式。您亦可在 Intel® IoT Gateway Technology 裡獲得相關資訊。

IoT 生態圈是由許多元件以及層級組成。最底層包含感應器和硬體裝置,用以測量現實世界以及所有變量。閘道器在這些感應器以及硬體裝置間扮演著一個安全中介者,互換資訊至雲端(透過網路將資訊最終存於儲存系統)。最上層管理對 IoT 生態圈的全面性監控,解析應用程式以及生態圈所搜集來的資訊。(圖一)

圖一 物聯網生態圈 層級示意圖

閘道器在物聯網生態圈中,不一定作為單一獨立的元件,而是像網路閘道器一樣,連接所有遠端裝置,讓您調整整體佈建中裝置的多寡。針對 IoT 感應器,在擴增新功能(如安全性與管理性能)至生態圈時,閘道器顯得格外重要。讓我們針對 IoT 閘道器的使用與其功能,討論如何優化您的 IoT 方案。

什麼是閘道器?

IoT 閘道器是一個介於感應器與裝置間的中介硬體,且其應用程式會從擷取到的資料運算為可用資訊。閘道器允許您在遠端使用者、硬體裝置以及應用程式間有效率地搜集、安全地傳輸資料。這是閘道器的核心價值,但對於開發者來說,使用它只有一個重要的目的。

IoT 閘道器 Stack

IoT 閘道器由硬體平台以及作業系統組成,擁有豐富的功能滿足您的物聯網應用程式。其附加功能以及焦點服務為 IoT 市場添增了優勢(圖二),亦增加了 IoT 閘道器的重要性。例如 Intel® IoT Gateway Technology 包含了這些特性,即是一個很好的例子。

圖二 物聯網閘道器 Stack

作業系統上為服務層,為 IoT 應用程式對應的閘道器關鍵功能:

• 由多種的介面提供了聯通性(如 3G、藍芽、USB、serial、ZigBee 以及 Wi-Fi)和協定(如虛擬私人網路 VPN、MQTT)
• 安全性能不僅保障裝置不受外在攻擊,還提供資料於裝置間傳輸過程時的保障。
• 處理性能提供了設定、監控以及韌體更新。

這三個特性是 IoT 閘道器和傳統嵌入式平台不同的地方。這些安全性與處理性的特定協定、介面以及韌體功能,為優化 IoT 應用程式整合出了全新種類的硬體。

另外一個不同之處在於作業系統支援。 Intel® IoT Gateway Technology 支援 Wind River Linux,它在聯通性、安全性以及處理性亦是個可靠的平台。

最後,最上層則是您的 IoT 應用程式。這加值過的產品是區隔您和市場最不同的地方。這些應用從本地硬體以及感應器搜集了資料,並控制整體環境的變數。

現在您對 IoT 閘道器有初步的認識,讓我們看看對您的應用有利的情境。

如何使用閘道器

假設此範例為一個車輛監控器。在這個環境中,您會使用 IoT 閘道器提供三個核心功能。

第一個功能:存取車輛的內部網路(如控制器區域網路 [ CAN] 或 車上診斷系統 OBD-II),它提供車輛的資訊(如速度,引擎轉速)、存取 GPS(使用 serial 介面)。
第二個功能:它具有一個運算平台,從外部應用程式運算或減少資料,並回傳要求。
最後一個功能:以行動網路(2G、3G 或 4G)與遠端通信。這些 IoT 閘道器提供你需要的一切功能,開發這個車輛監控器。

以農業應用為例, IoT 閘道器亦可提供三個核心功能。

第一個功能:以 ZigBee 存取農場周遭多個感應器,搜集用水總量以及目前水流量的資訊。
第二個功能:在運算平台中處理資訊並計入暫存 log 檔。
第三個功能:透過 Wi-Fi 與農用應用程式存取,其可使用有用資料以及天氣資訊,將用水管理最佳化。

如此可見 IoT 閘道器在農業物聯網中,提供相當重要的能力。在以上兩個例子裡, IoT 閘道器為了符合應用端的要求,提供了符合的介面以及協定。最重要的關鍵優勢在於 Intel® IoT 閘道器技術平台 不但符合這些需求,還在安全性與管力性增強許多。

為何值得關注

使用 IoT 閘道器如 Intel® IoT Gateway 將帶給您許多好處,包括:

• 這是一個完整、預驗證的平台,讓您快速 prototype 並開發部署您的閘道器方案。
• 閘道器提供的方案幫助您部署生產方案。(如管理性與安全性功能)
• 通訊硬體以及驅動程式可迅速的連結上您的應用程式,是非常必要的。

例如 ZigBee 、行動通訊 2G 、 3G 、 4G 以及 Bluetooth 。 USB 、 CAN 、 VPN、 Wi-Fi 以及 MQTT 協定亦有提供。這些相容性內建在 Intel 使用的作業系統 Wind River Linux ,使您的即刻應用於您的軟體。

管理性能的基本協定如開放行動聯盟裝置管理(OMA-DM),  TR-069(為遠端管理裝置的應用層協定),以及其他基於網路的設定介面。安全性能如 OpenSSL、加密儲存、VPN、安全開機以及 McAfee® Application Integrity Monitor 與 Application Resource Control 。 Intel® IoT 閘道器家族,是一個專為您特定應用的平台,針對您所需的運算能力、記憶體、儲存需求以及輸入輸出所需。

總結

IoT 閘道器是 IoT 生態圈不可或缺的一部份。它提供了應用程式感應器與裝置存取開發的基礎、內建運算以及與遠端應用安全性與易管理性的溝通。 Intel 為您涵括了一個全面性預驗證的平台,包括專注於產業、能源以及交通市場的設定選項。 Intel® IoT Gateway Technology 解決方案提供了簡單的方式讓您的 IoT 應用安全且管理性高的狀態迅速啟動。

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