Understanding the IoT four-layer architecture is essential for grasping the framework and construction mechanisms of the Internet of Things (IoT), one of the biggest hotspots in today’s information technology landscape. As a vital component, the IoT gateway plays a critical role in data collection, transmission, and processing. To provide a thorough explanation of how IoT systems function, this post will delve into the IoT four-layer architecture, the gateway’s key roles, and real-world application scenarios.
An overview of the IoT four-layer architecture
Hoewel verschillende mensen verschillende ideeën hebben over hoe de IoT-architectuur moet worden opgedeeld, kan deze in het algemeen in vier lagen worden onderverdeeld. De perceptie-, netwerk-, platform- en applicatielagen zijn gerangschikt van onder naar boven. Laten we elk van deze lagen bespreken.
1. Waarnemingslaag
De sensorlaag, de basislaag van het ivd, houdt zich voornamelijk bezig met objectherkenning en informatieverwerving. Verschillende sensorapparaten zoals sensoren, RFID-tags, camera's, enz. worden geïnstalleerd om verschillende omgevingsparameters zoals temperatuur, vochtigheid, licht, locatie, enz. in de omgeving te verzamelen en deze gegevens om te zetten in digitale signalen.
2. Netwerklaag
De netwerklaag, die het tussenliggende medium is, verzendt de gegevens die in de perceptielaag zijn verzameld naar de platformlaag. De netwerklaag vertrouwt op netwerkcommunicatietechnologie, die is onderverdeeld in bedrade en draadloze communicatie, waaronder Device-to-Device (D2D), Device-to-Gateway (D2G) en Device-to-Cloud (D2C).
3. Platformlaag
De platformlaag is de kern van de IoT-architectuur, die de toepassing van cloud computing, big data, kunstmatige intelligentie en andere technologieën integreert om gegevens te verwerken en te analyseren, en functies biedt zoals visualisatie, opslag en verwerking van bedrijfslogica.
4. Toepassingslaag
De toepassingslaag is direct gericht op gebruikers en is de uiteindelijke vorm van IoT-waarde. Ze omvat allerlei toepassingsscenario's zoals smart city, smart home, smart agriculture, enz. Het biedt intelligente diensten en oplossingen voor gebruikers door middel van data-driven.
Introductie van IOT gateway
In de architectuur van het internet der dingen speelt de gateway een zeer belangrijke rol als centrum. Het is niet alleen een component van de netwerklaag, maar heeft ook verschillende functies zoals transmissieprotocolomzetting, gegevensverwerking, beveiligingsbeheer enzovoort.
1. Basisfuncties van de gateway
Gegevensoverdracht
Het is voornamelijk verantwoordelijk voor het verzamelen van gegevens van de sensinglaagapparaten en het doorsturen ervan via de netwerklaag naar de platformlaag voor verwerking. Het converteert gegevens van verschillende protocollen zodat verschillende apparaten kunnen samenwerken.
Protocol conversie
In IoT kunnen apparaten verschillende communicatieprotocollen gebruiken (bijv. MQTT, CoAP, HTTP, enz.) en de gateway kan deze protocollen omzetten in een uniform formaat voor een betere gegevensoverdracht naar het cloudplatform.
Gegevensverwerking en filteren
De gateway heeft ook mogelijkheden voor voorafgaande gegevensverwerking om gegevens vooraf te verwerken en te filteren voordat ze naar de cloud worden geüpload om onnodige communicatie te verminderen. Tegelijkertijd kan het ook lokale computeropdrachten uitvoeren voor realtime respons, waardoor systeemtijd wordt bespaard.
2. Beveiligingsfunctie van de gateway
Due to the complexity of the IoT network environment, which is highly decentralized and has a wide variety of devices, the network security problem is particularly prominent. As the hub of data transmission, the security function of IoT gateway is crucial.
Authenticatie en autorisatie
De gateway is able to authenticate the connected devices, and only authorized devices can access the network and communicate data.
Gegevenscodering
Versleutelt en beschermt gegevens tijdens het transport om te voorkomen dat gevoelige gegevens uitlekken en dat er in het netwerk mee wordt geknoeid.
Bescherming door firewall
De gateway kan firewallregels instellen om pakketten die het netwerk binnenkomen en verlaten te controleren en te filteren en zo kwaadaardige aanvallen te blokkeren.
Door dit artikel denk ik dat lezers een duidelijker begrip hebben van de IoT-architectuur en de functies en toepassingsscenario's van IoT-gateways. Als u geïnteresseerd bent in IoT, welkom om aandacht te besteden aan onze producten.
