摘 要：在(zài)社(shè)會(huì)的不斷發(fā)展(zhǎn)與進(jìn)步(bù)下(xià)，信(xìn)息產業(yè)也(yě)迎來(lái)了自己的繁榮(róng)時(shí)代(dài)，物(wù)聯網(wǎng)正是在這樣(yàng)的(dí)背景(jǐng)之(zhī)下進(jìn)入了人們(mén)的視野。在(zài)互(hù)聯網的不斷發(fā)展以及計算機(jī)技術(shù)的各種進步(bù)之(zhī)下(xià)，物(wù)聯網(wǎng)也(yě)迎來了一(yī)個又一個(gè)的突破，物聯網，顧名(míng)思義，就(jiù)是(shì)通過(guò)一係列的信(xìn)息傳(chuán)感設備(bèi)，按約(yuē)定(dìng)的協議，把一(yī)些物(wù)品(pǐn)通過物(wù)聯網域名進行(háng)連接，實現物與物之間的(dí)信(xìn)息(xī)交(jiāo)換與通信(xìn)。而(ér)物聯網物(wù)與(yǔ)物(wù)之間的(dí)信息(xī)交(jiāo)換是基於(yú)互(hù)聯網的(dí)基(jī)礎(chǔ)上，通(tōng)過互(hù)聯(lián)網(wǎng)來實現其目(mù)的(dí)，物聯(lián)網在發(fā)展中(zhōng)難免有(yǒu)著一些不(bù)足，這時(shí)，嵌(qiàn)入(rù)式係統隨之(zhī)出(chū)現。本文通(tōng)過對物(wù)聯網的(dí)描(miáo)寫，討(tǎo)論(lùn)基於(yú)嵌入式係(xì)統的(dí)物(wù)聯網(wǎng)網關如何(hé)研究與(yǔ)實(shí)現的問(wèn)題(tí)。

關(guān)鍵詞(cí)：嵌入(rù)式(shì)係(xì)統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關

1 引(yǐn)言

實現物與物之(zhī)間進(jìn)行信(xìn)息(xī)的(dí)交流與互換是當今世界(jiè)的(dí)大勢所趨，在(zài)社(shè)會信(xìn)息化愈演(yǎn)愈烈(liè)的(dí)現在(zài)，信息交(jiāo)流更是(shì)重要的，所(suǒ)以物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上應(yīng)運而生，並且(qiě)物(wù)聯網(wǎng)因(yīn)為(wéi)其優勢(shì)，使得應用更為廣(guǎng)泛，目前(qián)正備(bèi)受關(guān)注(zhù)，為(wéi)大(dà)多數人(rén)所看好(hǎo)，其(qí)發展前景(jǐng)也不(bù)容小覷，但(dàn)是，任何(hé)東西無(wú)論多好(hǎo)，多方(fāng)便，也(yě)會有(yǒu)著或多或少的瑕疵(cī)，傳(chuán)統(tǒng)的物聯網正是如(rú)此，而嵌(qiàn)入(rù)式係統(tǒng)的(dí)出(chū)現在一定程度上(shàng)彌補(bǔ)了(liǎo)傳統的物(wù)聯(lián)網(wǎng)網關(guān)的缺點(diǎn)。

2 嵌入(rù)式係(xì)統(tǒng)

嵌(qiàn)入式(shì)係(xì)統是(shì)在計算機(jī)技術的(dí)基礎(chǔ)上，同(tóng)電子(zǐ)技(jì)術(shù)，通(tōng)信技(jì)術，圖文圖像(xiàng)等一(yī)係(xì)列技術(shù)於(yú)一體的係統，這種嵌(qiàn)入式係統主(zhǔ)要(yào)應(yīng)用的還是(shì)對某些產(chǎn)品有著某些(xiē)特(tè)殊性(xìng)要(yào)求的(dí)計(jì)算器。嵌(qiàn)入式係統主要(yào)由(yóu)硬件與軟(ruǎn)件(jiàn)兩(liǎng)部(bù)分(fēn)來構(gòu)成，其(qí)中硬(yìng)件(jiàn)主(zhǔ)要包(bāo)括儲存(cún)器，控製(zhì)器以及(jí)各種(zhǒng)控(kòng)製(zhì)端口等，而軟件則主(zhǔ)要為操(cāo)作係(xì)統，應用係(xì)統等，由於嵌入(rù)式係統對於(yú)硬件的要求高(gāo)，所以要(yào)在(zài)一定(dìng)程度上(shàng)保(bǎo)證滿(mǎn)足嵌入(rù)式係統(tǒng)的硬(yìng)件(jiàn)要(yào)求，並滿足(zú)該(gāi)係(xì)統的軟(ruǎn)件需(xū)要。嵌入(rù)式(shì)係統的(dí)*大(dà)特點(diǎn)就是(shì)技術密集(jí)化，能夠(gòu)將(jiāng)一(yī)些(xiē)先進的(dí)技術(shù)呈(chéng)現(xiàn)出來(lái)，它(tā)同(tóng)普通(tōng)的(dí)計算機(jī)技(jì)術相比較有(yǒu)著自己的優(yōu)勢(shì)，首(shǒu)先，在(zài)硬件方麵，嵌入式係統(tǒng)的(dí)可(kě)封(fēng)裝，實用性(xìng)，專用性更(gēng)高；其次，在(zài)軟(ruǎn)件(jiàn)方麵，嵌(qiàn)入(rù)式(shì)係(xì)統(tǒng)相比較於其(qí)它(tā)的計算機(jī)技(jì)術，其傳輸(shū)速(sù)度更快(kuài)，所需代碼(mǎ)更小(xiǎo)，大大(dà)的節省了時(shí)間，空間，更有利於信息，數據的傳輸(shū)。

隨著信(xìn)息時代(dài)的不(bù)斷(duàn)發(fā)展(zhǎn)，人們對於信(xìn)息(xī)的要求(qiú)也(yě)越(yuè)來(lái)越高(gāo)，而嵌(qiàn)入(rù)式係統(tǒng)正是在這個階(jiē)段發(fā)展而(ér)來，它的(dí)誕生(shēng)在一(yī)定程度上滿(mǎn)足(zú)了人們(mén)對於(yú)信息技(jì)術的一(yī)些(xiē)高(gāo)的(dí)要(yào)求(qiú)，它也不斷地(dì)被(bèi)應(yīng)用到(dào)各(gè)種各樣的領(lǐng)域中(zhōng)去(qù)，推動信息技術的不(bù)斷(duàn)發展(zhǎn)，使得(dé)社會(huì)不斷進(jìn)步。

3 物(wù)聯網網關(guān)及其設(shè)計

物(wù)聯網網關是(shì)構(gòu)成物聯(lián)網的重(zhòng)要組成(chéng)部分，也是(shì)物聯網的基礎(chǔ)，它(tā)所(suǒ)發揮的作(zuò)用也(yě)是不(bù)可(kě)忽(hū)視的(dí)。物聯網網(wǎng)關(guān)具有(yǒu)感知(zhī)網絡(luò)接入，與不(bù)同網(wǎng)絡進行(háng)互通，遠程(chéng)監控等(děng)三種能力(lì)。首(shǒu)先，感(gǎn)知(zhī)網絡接(jiē)入，感知(zhī)網(wǎng)絡是由(yóu)許(xǔ)多個功(gōng)能(néng)傳(chuán)感器(qì)組(zǔ)成的，它們(mén)可以根(gēn)據(jù)不同(tóng)的(dí)傳感(gǎn)器（例如(rú)：攝(shè)像(xiàng)頭(tóu)，錄(lù)音(yīn)器(qì)，讀(dú)卡(qiǎ)器等）從(cóng)中獲取不(bù)同的信(xìn)息。因(yīn)為(wéi)感知(zhī)網(wǎng)絡(luò)從傳(chuán)感(gǎn)器(qì)中獲(huò)取信息的(dí)方式(shì)不同，它們(mén)的(dí)數(shù)據也各(gè)有不同。物聯網網(wǎng)關在(zài)網(wǎng)絡的(dí)應(yīng)用(yòng)主要分為無(wú)綫與有(yǒu)綫，無綫大多(duō)通過藍牙，無綫網絡應用，目(mù)前(qián)在手(shǒu)機(jī)，筆記(jì)本電(diàn)腦等(děng)方麵應(yīng)用(yòng)較(jiào)多，有(yǒu)綫(xiàn)的大多有(yǒu)著許(xǔ)多的(dí)限製，使得(dé)在許(xǔ)多方(fāng)麵(miàn)難(nán)以應(yīng)用。其(qí)次，與(yǔ)不同網絡互通，這也(yě)是一(yī)項(xiàng)大(dà)工(gōng)程(chéng)，因為收集信息(xī)的傳(chuán)感器(qì)不同(tóng)，導致獲得(dé)的(dí)信(xìn)息就有了(liǎo)不同(tóng)，這(zhè)樣數(shù)據之間(jiān)就有了一(yī)些(xiē)差異，難以(yǐ)進(jìn)行數據交流，因此，就需要(yào)在其(qí)中(zhōng)設(shè)計(jì)一個協議網(wǎng)絡(luò)，從(cóng)中(zhōng)發揮作(zuò)用(yòng)，進(jìn)行(háng)數(shù)據(jù)交(jiāo)流；遠程監控，在物聯網(wǎng)中(zhōng)進(jìn)行(háng)遠程監控主(zhǔ)要是對(duì)數據(jù)信(xìn)息(xī)進行管(guǎn)理和監控(kòng)，這(zhè)種監(jiān)控功(gōng)能操(cāo)作簡單(dān)，控製(zhì)靈活，還(huán)可以進(jìn)行集(jí)中管理，它(tā)不僅(jǐn)可(kě)以對自(zì)身的網絡信息進行(háng)監控(kòng)，還可以對於(yú)其他外麵的(dí)網絡(luò)進行一定(dìng)的監(jiān)控(kòng)，管理。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在(zài)物(wù)聯(lián)網(wǎng)中(zhōng)有著很(hěn)高(gāo)的地位，所(suǒ)以，對(duì)於(yú)網關的(dí)把(bǎ)控至關(guān)重要(yào)，對(duì)於(yú)其(qí)設(shè)計(jì)也(yě)應投入(rù)一(yī)定的(dí)心(xīn)血。因為(wéi)物聯(lián)網(wǎng)網關的大(dà)多運行(háng)環(huán)境(jìng)差，實際(jì)要求高等相(xiāng)互(hù)矛盾的(dí)特(tè)點，在(zài)其硬件的設計上就應在(zài)其(qí)成本(běn)以(yǐ)及能(néng)源消耗等方麵進(jìn)行一定的處理，所(suǒ)以，首先(xiān)要對其進行成本(běn)進行(háng)一(yī)定程度的降(jiàng)低(dī)，把(bǎ)能(néng)源(yuán)消(xiāo)耗(hào)減少，並對處理(lǐ)器進行處(chǔ)理(lǐ)速度加(jiā)快(kuài)等改變。選(xuǎn)擇適(shì)合的硬(yìng)件，例如(rú) AT9LSAM9260 等具備處(chǔ)理(lǐ)速(sù)度(dù)快，兼(jiān)容性(xìng)強(qiáng)，存(cún)儲(chǔ)量(liáng)大特(tè)點的硬件，來滿(mǎn)足對於物聯網(wǎng)網關硬(yìng)件(jiàn)的(dí)各(gè)種要(yào)求。物聯網(wǎng)網(wǎng)關(guān)不(bù)僅在硬件方麵有著(zhuó)一定的要(yào)求，在軟件方(fāng)麵也是如此，因(yīn)為(wéi)物聯網網關需要對一(yī)些(xiē)接(jiē)口的數據(jù)收(shōu)集(jí)，處理，就需要(yào)整(zhěng)個(gè)框(kuàng)架的(dí)分(fēn)層與完整，加(jiā)強係(xì)統的靈(líng)活(huó)性，也(yě)要注(zhù)意(yì)對係統的控製(zhì)，時刻掌握著其(qí)運行方向(xiàng)，滿(mǎn)足物(wù)聯網(wǎng)運行(háng)中(zhōng)對於(yú)物(wù)聯(lián)網網(wǎng)關軟(ruǎn)件方(fāng)麵的(dí)需要。

4 嵌入式與物聯網的(dí)關係

嵌(qiàn)入(rù)式(shì)係統同物(wù)聯網之(zhī)間(jiān)有(yǒu)著密(mì)切的聯係，因為(wéi)嵌入(rù)式係(xì)統擁(yōng)有(yǒu)更(gēng)強的針對性，而(ér)且其可封裝(zhuāng)，實用(yòng)性，專用性(xìng)等特(tè)點(diǎn)會更有利於(yú)物(wù)聯(lián)網的發展，因為物聯網會(huì)有(yǒu)著(zhuó)眾(zhòng)多的信(xìn)息(xī)交流，互換，數據傳輸(shū)等功能，而傳統(tǒng)的物(wù)聯(lián)網網(wǎng)關有(yǒu)著(zhuó)一(yī)定(dìng)的不足(zú)，難以(yǐ)滿足(zú)現在的需(xū)要，而(ér)嵌入式係(xì)統在一定程度上(shàng)是可(kě)以(yǐ)對當(dāng)前物(wù)聯網存在(zài)的劣勢進(jìn)行避免與(yǔ)改進。

嵌(qiàn)入式係統對於(yú)物聯網的(dí)發展(zhǎn)也(yě)是(shì)具有(yǒu)很大的推(tuī)動的(dí)，因為(wéi)嵌入式係(xì)統大多數應(yīng)用(yòng)於一係列(liè)的智(zhì)能技(jì)術(shù)，智能傳(chuán)感(gǎn)技(jì)術(shù)等，而物聯網(wǎng)則(zé)需(xū)要通(tōng)過這些智(zhì)能(néng)技術獲得一(yī)些信息，數據(jù)，並對(duì)這些數(shù)據進行一(yī)定(dìng)的(dí)獲取與(yǔ)交換，從而(ér)達到一(yī)定的目標。這(zhè)種(zhǒng)嵌入式這能(néng)技(jì)術(shù)正在(zài)慢慢的(dí)應用(yòng)到(dào)現實社會中來，並不(bù)斷(duàn)地(dì)普及，例如，現(xiàn)在的智(zhì)能家(jiā)居，可(kě)以(yǐ)通過這(zhè)種(zhǒng)智(zhì)能傳(chuán)感(gǎn)獲得一定(dìng)的(dí)消息指令(líng)，可(kě)以方便家(jiā)居(jū)主(zhǔ)人(rén)的日常(cháng)，從而(ér)達到方便的(dí)目(mù)的；還有(yǒu)人體(tǐ)傳感(gǎn)器，也(yě)是通(tōng)過相同的智(zhì)能(néng)傳感對人(rén)體(tǐ)的一(yī)些(xiē)變化(huà)進行反饋(kuì)，達到數據交換(huàn)以及獲(huò)取。

5 安科瑞(ruì)物(wù)聯網(wǎng)網關的應用

安(ān)科瑞基於ARM架構的嵌入式Linux平台方案設計開發(fā)了物(wù)聯(lián)網網關(guān)，具備高性價(jià)比和較(jiào)高(gāo)的(dí)集成度，該方案采用ARM處理器，以的電源管(guǎn)理架構達(dá)到更低(dī)的功(gōng)耗(hào)。網(wǎng)關通過RS485串口對電表(biǎo)，水(shuǐ)表，氣(qì)表等終(zhōng)端設備(bèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據進行(háng)采集並(bìng)解析(xī)處(chǔ)理，通(tōng)過(guò)以(yǐ)太網/4G的(dí)方(fāng)式與服務(wù)器進(jìn)行(háng)連(lián)接(jiē)，通(tōng)過(guò)物聯(lián)網將(jiāng)數(shù)據傳(chuán)輸(shū)至雲服務(wù)器。調試人員(yuán)可(kě)通(tōng)過ANetCM專用調(tiáo)試軟(ruǎn)件實(shí)現(xiàn)對物(wù)聯網(wǎng)網關(guān)的(dí)本地配置管(guǎn)理以及遠(yuǎn)程維護(hù)，並可以查看電(diàn)站實(shí)時(shí)運行情(qíng)況(kuàng)和實(shí)時數據(jù)。

其硬件(jiàn)參(cān)數如下(xià)，具有(yǒu)豐富的硬件接口：

存儲方(fāng)麵(miàn)支(zhī)持USB以(yǐ)及(jí)TF卡接(jiē)口(kǒu)，可(kě)擴(kuò)展(zhǎn)存(cún)儲(chǔ)空間，能保證(zhèng)長(cháng)時(shí)間的(dí)斷點數(shù)據存(cún)儲(chǔ)，可在(zài)物(wù)聯網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與(yǔ)係統(tǒng)之間網(wǎng)絡(luò)中(zhōng)斷的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià)，把(bǎ)需(xū)上(shàng)傳的(dí)數據存儲在(zài)物聯網網(wǎng)關(guān)內(nèi)，待(dài)網絡恢(huī)復(fù)正常之後(hòu)續傳數(shù)據。同時(shí)支(zhī)持完整的報(bào)警(jǐng)記錄，日(rì)誌(zhì)記錄(lù)存儲。

數據(jù)采(cǎi)集方麵RS485串口支(zhī)持多(duō)種通(tōng)道配(pèi)置和(hé)串口通訊(xùn)參數設(shè)置(zhì)，另外還(huán)支持(chí)Lora無(wú)綫采集(jí)，以(yǐ)解決(jué)現場終(zhōng)端(duān)設(shè)備到物(wù)聯網網關(guān)不(bù)方(fāng)便布綫(xiàn)的情況。

數(shù)據(jù)傳輸(shū)支持(chí)RJ45以(yǐ)太網口，4G接(jiē)口(kǒu)，可以(yǐ)通(tōng)過(guò)多(duō)種協(xié)議上傳(chuán)給多個(gè)係統(tǒng)。

整機(jī)通過嚴(yán)格(gé)EMC和高低(dī)溫測(cè)試，可(kě)以確保在嚴酷的現場(cháng)環境下穩(wěn)定工(gōng)作(zuò)。

在通訊規約方麵(miàn)，經(jīng)過不(bù)斷的(dí)開發擴展(zhǎn)，目前采集(jí)協議支持ModbusRtu/TCP，DL/T645-1997/2007，DL/T698.45-2017，CJT188-2004，IEC103/104，OPC UA，BACNET，

西(xī)門(mén)子(zǐ) S7 協議等。轉發協議支(zhī)持ModbusTCP（主，從(cóng)），104（主(zhǔ)，從），DGJ08-2068-2012 上海建築(zhù)能耗(hào)，DGJ32/TJ111-2010 江蘇建築(zhù)能(néng)耗，杭(háng)州(zhōu)等地(dì)省(shěng)市(shì)能耗(hào)，寧夏電力需求側，華(huá)雲(yún) 104 協議，SNMP，MQTT 協議，OPC UA，IEC 61850，Q/GDW 376.1 等。

能(néng)夠保證(zhèng)物聯(lián)網網關對(duì)各種(zhǒng)終(zhōng)端設(shè)備(bèi)進(jìn)行(háng)數據(jù)采(cǎi)集，並把(bǎ)數(shù)據(jù)傳(chuán)輸給(gěi)係(xì)統的(dí)的(dí)需求。

6 典型(xíng)案例(lì)

7 結(jié)語(yǔ)

通(tōng)過基(jī)於嵌(qiàn)入式(shì)Linux操(cāo)作係統的物聯網網(wǎng)關在(zài)項目上的實際(jì)應用(yòng)，充(chōng)分(fēn)體(tǐ)現(xiàn)了(liǎo)它的(dí)優(yōu)勢(shì)，物(wù)聯(lián)網(wǎng)網關的整體穩(wěn)定運(yùn)行，可以(yǐ)滿(mǎn)足相關係(xì)統(tǒng)功能(néng)設計(jì)的(dí)各(gè)項(xiàng)需(xū)求(qiú)，為係統的運(yùn)行(háng)提供(gōng)了(liǎo)很(hěn)好的(dí)技術(shù)保(bǎo)證(zhèng)。安(ān)科(kē)瑞憑借(jiè)在電力行業的(dí)多(duō)年(nián)深(shēn)耕，通(tōng)過新的(dí)物(wù)聯網通(tōng)信技術(shù)與(yǔ)邊緣計(jì)算(suàn)技術(shù)，結(jié)合有(yǒu)綫(xiàn)與無綫通(tōng)信方式(shì)，提供(gōng)的(dí)物(wù)聯網網關(guān)解決(jué)方案(àn)可(kě)有效(xiào)降(jiàng)低(dī)係統成(chéng)本，提高係(xì)統(tǒng)集成(chéng)度，實(shí)現配電(diàn)房(fáng)，台區(qū)，分布(bù)式新能源發(fā)電（光(guāng)伏，風電(diàn)）等場景的(dí)電力監控(kòng)，環(huán)境(jìng)監控，聯(lián)動(dòng)控(kòng)製等功能(néng)，進(jìn)而實(shí)現智(zhì)能化(huà)及(jí)無人值(zhí)守。

參考文(wén)獻

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