物联网 (IoT) 网关是物联网生态系统的重要组成部分，可配合一系列其他功能处理与本地传感器和远程用户的通信。 在本文中，您将了解物联网网关的概念，及其如何支持您的物联网应用。 您还将了解英特尔®物联网网关技术及其如何满足这一需求的信息。
物联网生态系统由众多组件或层次组成。 底层包含用于感测周围世界和帮助进行相应调整的传感器和设备。 网关用作这些传感器和设备与云之间的安全中介（通过网络和存储系统）。 顶层负责全面监控和管理物联网生态系统，分析收集和保存的数据，包括应用和物联网生态系统显示的数值（图 1）。
图 1. Canonical 物联网生态系统的层次表示
该生态系统的网关虽不一定是单一组件，但肯定是一种连接到所有远程设备的网关网络，可随设备增加而扩展。 安全性和可管理性等新功能加入生态系统时，与物联网传感器和设备连接的网关特别重要。 让我们重点了解一下物联网网关及其在物联网解决方案中的用途、功能和重要优势。
什么是网关？
物联网网关是传感器和设备与发掘其数据价值的应用之间的中间设备。 网关可帮助您从设备、远程用户和应用处高效收集和安全传输数据以满足特定需求。 这是网关的核心功能，但对于开发人员而言只是重要的功能之一。
物联网网关堆栈
物联网网关由硬件平台和操作系统组成，可为您的物联网应用提供丰富服务。 物联网网关之所以无比重要，是因为它具有很多其它功能和针对性服务，可有力促进物联网市场的发展（图 2）。 以英特尔® 物联网网关技术平台为例，阐述物联网网关。该平台包括众多功能。
图 2. 物联网网关堆栈概述
操作系统上是服务层，服务层向物联网应用提供重要网关功能：
- 由各种接口（如 3G 蜂窝、蓝牙*、USB、串行接口、ZigBee* 和 WiFi）和协议（如虚拟专用网 [VPN] 以及消息队列遥测传输 [MQTT]）提供的连接性功能
- 保护设备免受漏洞利用且在设备与远程地点之间迁移数据时保护数据安全的安全性功能
- 针对配置、监控和固件更新的可管理性功能
这三种功能是物联网网关和传统嵌入式平台之间的关键区别。 面向安全性和可管理性的针对性协议、接口和固件功能成就新一类适用于物联网应用的设备。
另一个区别是所支持的操作系统。 英特尔® 物联网网关技术支持 Wind River* Linux*，它是一种全面整合了连接性、安全性和可管理性功能的安全可靠的平台。
最后，堆栈顶部是您的物联网应用。 它是您创造价值的法宝，可助您在市场竞争中脱颖而出。 该应用可从本地设备和传感器以及环境中的控制层面收集数据。
现在您已了解了物联网网关，让我们再看看物联网网关的一些适用场景和优势，以及它为您和您的应用所带来的优势。
您如何使用网关？
以汽车车队监控应用为例。 在该环境中，您可使用物联网网关提供三种核心功能。 第一种功能是，访问汽车内部网络（如控制器局域网 [CAN] 或车载诊断系统 2）以获取汽车相关信息（如车速和引擎转速），以及访问全球定位系统（通过串行接口）。 第二种功能是用于处理或缩减相关数据，以及对来自外部应用的请求做出响应的计算平台。 第三种功能是，通过蜂窝服务（2G、3G 或 4G）与远程地点进行通信。 物联网网关可提供开发这种车队监控应用所需的一切功能。
在农业应用中，物联网网关也可提供三大核心功能。 第一种功能是，（借助 ZigBee*）访问农场周围的各个传感器，以收集用水量和当前流动状态的相关信息。 第二种功能是用于将相关数据记录到临时日志的计算平台。 第三种功能是，通过 WiFi 与农业应用进行通信，以借助相关数据和天气信息优化用水量。 物联网网关可提供各种功能，帮助实现物联网农业。
在以上两个示例中，英特尔® 物联网网关技术都提供了必要的接口和协议以满足应用的相关要求。 但关键优势是，英特尔®物联网网关技术平台能以安全且可管理的方式满足这些要求。
我为何应当关注？
将类似于英特尔® 物联网网关的物联网网关用于您的物联网应用，可为您带来诸多优势，包括：
- 您可获取经过预先验证的集成平台，它支持针对网关解决方案迅速制作原型，以及快速开发和部署网关解决方案。
- 网关可提供助您部署生产解决方案的各种功能（如可管理性和安全性功能）。
- 您将找到必要的通信硬件和驱动程序以快速为您的应用提供连接，包括 ZigBee*，蜂窝 2G、3G 和 4G、蓝牙*、串行接口（RS-232 和 RS-485）、USB、CAN、VPN、WiFi 和 MQTT。 这些功能内置于英特尔产品所采用的 Wind River* Linux* 操作系统中，所以能够立即用于您的应用。
可管理性功能包括基于标准的协议，如开放移动联盟设备管理，技术报告 069（面向远程设备管理的应用层协议），和其它基于 Web 的配置接口。 安全性功能包括 OpenSSL、加密存储、VPN、安全启动以及迈克菲® 应用完整性监控和应用资源控制。 英特尔® 物联网网关是一系列平台，可根据您所需的处理能力、内存和存储要求、以及输入/输出要求，支持您的特定应用。
总结
物联网网关是物联网生态系统的重要组成部分。 作为应用开发基础，它支持以安全且可管理的方式访问传感器和设备、实施板载处理以及与远程应用通信。 英特尔可为您提供经过预先验证的集成平台，它包括多种面向工业、能源和运输市场的配置选项。 英特尔® 物联网网关技术解决方案让您的物联网应用以一种安全且可管理的方式轻松实现正常运行。
其他阅读材料：
- 访问英特尔® 物联网网关网站，了解更多信息。
- 探索物联网网关产品，比较其不同功能和必要条件。
- 访问 Wind River* Linux*网站，了解更多信息。
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