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
Хотя у разных людей разные представления о том, как разделить архитектуру IoT, в целом ее можно разделить на четыре уровня. Уровни восприятия, сети, платформы и приложений расположены снизу вверх. Давайте обсудим каждый из этих слоев.
1. Слой восприятия
Сенсорный уровень, который является базовым уровнем IoT, в основном занимается распознаванием объектов и сбором информации. Различные сенсорные устройства, такие как датчики, RFID-метки, камеры и т. д., устанавливаются для сбора различных параметров окружающей среды, таких как температура, влажность, освещенность, местоположение и т. д., и преобразования этих данных в цифровые сигналы.
2. Сетевой уровень
Сетевой уровень, который является промежуточной средой, передает данные, собранные на уровне восприятия, на уровень платформы. Сетевой уровень опирается на технологию сетевой связи, которая подразделяется на проводную и беспроводную, включая связь между устройствами (D2D), между устройствами и шлюзами (D2G) и между устройствами и облаками (D2C).
3. Слой платформы
Платформенный уровень - это основная часть архитектуры IoT, которая объединяет применение облачных вычислений, больших данных, искусственного интеллекта и других технологий для обработки и анализа данных, а также обеспечивает такие функции, как визуализация, хранение и обработка бизнес-логики.
4. Прикладной уровень
Прикладной уровень ориентирован непосредственно на пользователей и является конечной формой ценности IoT. Он охватывает всевозможные сценарии применения, такие как "умный город", "умный дом", "умное сельское хозяйство" и т. д. Он предоставляет интеллектуальные услуги и решения для пользователей на основе данных.
Внедрение шлюза IOT
В архитектуре Интернета вещей шлюз играет очень важную роль центра. Он является не только компонентом сетевого уровня, но и выполняет различные функции, такие как преобразование протокола передачи, обработка данных, управление безопасностью и так далее.
1. Основные функции шлюза
Передача данных
В основном он отвечает за сбор данных с устройств сенсорного уровня и передачу их через сетевой уровень на уровень платформы для обработки. Он преобразует данные из различных протоколов, чтобы разные устройства могли работать вместе.
Преобразование протокола
В IoT устройства могут использовать различные протоколы связи (например, MQTT, CoAP, HTTP и т. д.), и шлюз может преобразовать эти протоколы в единый формат для более удобной передачи данных на облачную платформу.
Обработка и фильтрация данных
Шлюз также имеет возможности предварительной обработки данных, чтобы предварительно обработать и отфильтровать их перед загрузкой в облако, чтобы сократить ненужные коммуникации. В то же время он может выполнять команды локальных вычислений для реагирования в режиме реального времени, что экономит системное время.
2. Функция безопасности шлюза
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.
Аутентификация и авторизация
Сайт gateway is able to authenticate the connected devices, and only authorized devices can access the network and communicate data.
Шифрование данных
Шифрует и защищает данные во время транспортировки, чтобы предотвратить утечку и подделку конфиденциальных данных в сети.
Защита брандмауэра
Шлюз может устанавливать правила брандмауэра для контроля и фильтрации пакетов, входящих и выходящих из сети, тем самым блокируя вредоносные атаки.
Благодаря этой статье, я полагаю, читатели получат более четкое представление об архитектуре IoT, а также о функциях и сценариях применения IoT-шлюзы. Если вы заинтересованы в IoT, добро пожаловать, чтобы обратить внимание на нашу продукцию.
