透传型DTU网关和边缘计算型DTU网关的区别

为什么需要物联网网关

首先是网络问题

在网络中,每个网络终端是通过IP地址来识别的,而IP地址又是稀缺资源,IPV4总共只有2^32 =4294967296,也就不到43亿个,地球人人均一个都不够,更不要说每个人有多台网络终端,以及大量的工业用网络终端了。所有现在的固定IP地址一般都掌握在比如云服务商等硬性需要固定IP地址的机构手里,家里的宽带或者手机都不会有固定IP的,不信每次重启一下猫查下外网IP地址是不是变了。并且这个外网地址又不是真正的外网地址,只是处在一个大的局域网内。

想验证的话可以看一下家里路由器的IP地址,和网上的IP查询工具(例如ip138.com)查出来的是否一致。

这个是我路由器的拨号IP

这个是查询得到的外网IP

因为IP地址的不固定性,所以我们没有办法直接和远程的终端设备建立连接,只能由现场设备主动联系固定IP地址的服务器,然后可以建立长连接,保持在线。通俗点说网关的作用就是在网络的边界做为互通的桥梁。

其次是协议问题

终端设备一般通过modbus或者can总线等等不同的通讯方式,网关的另一个作用就是把各种协议转换到统一的TCP/IP协议,然后转发到服务器。

所以DTU可以认为是一台路由器和一台调制解调器的合体,随着IPV6时代的到来,可能每个设备都可以用上固定IP,这样的话很多时候都不再需要路由功能了,可以使用IP地址直接连接。

网关的工作原理

知道了为什么需要网关,也就明白了网关的工作原理,简单来说就是把各种设备信号统一转换到TCP/IP协议(MQTT协议本身就是基于TCP/IP协议之上,所以仍然是TCP/IP协议),然后上发给服务器。

物联网网关就是一个翻译官加信使。

物联网网关DTU的类型

透传型

透传型只负责协议转换,然后原封不动的把数据上发到服务器,由服务器来处理数据。服务器必须具有处理各种协议的能力,比如modbus协议,这种的话服务器一般作为一台上位机来用,需要用到组态软件等上位机软件才能实现设备的远程管理。

此种方式服务器需要做大量的运算来解析数据,然后再储存,一旦点位数量增多,就会达到性能瓶颈,容易因处理能力不足造成系统的不稳定,只能不断的对服务器进行升级换代。

对于设备预警信息只能通过服务器进行判断,比如服务器设定每5分钟刷新一次数据,那么报警信息就有最长5分钟的时间延迟。

适用范围是点位少,并且要求数据原汁原味的时候。

边缘计算型

边缘计算型DTU增加了协议解析能力,网关在本地就把数据解析好并且进行相应的处理,然后再把有效数据上发到服务器,这样的话服务器只负责接受和存储数据,负载能力大大提升,可以支持百万级甚至千万级的终端点位。

边缘计算型同样可以通过VPN功能实现数据透传,保留透传型DTU的功能。

边缘计算型DTU可以使用例如MTQQ协议等轻量级的协议,又因为数据都是有效数据,可以支持变化上传,因此更加节省网络流量。

在设备报警方面,可以设置高采集频率低上发频率,一旦数据异常立即上报,正常的话则按设定时间上发刷新数据。

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