物聯網網關的設計與研究

　　4.1 硬件組成

　　1.RFID標簽：RFID標簽選擇卡片式的，方便演示時使用。

　　2.固定式閱讀器：固定式閱讀器選擇價格低廉、只有普通的讀寫卡功能的串口閱讀器。

　　3無線傳感器節點：無線傳感器節點選用目前支持IEEE 802.15.4標準的，可以支持ZigBee和 6LoWPAN協議的節點。

　　4.2 系統結構

　　DEMO系統的網關結構如圖8所示，固定閱讀器和無線傳感器節點通過RS232跟處理模塊通信，WCDMA通信模塊通過USB跟處理模塊通信。

　　圖9 基于ARM的處理模塊結構 處理模塊目前考慮兩種實現方式：（1）、采用PC機作為處理模塊（2）、采用ARM處理器實現處理模塊，其硬件結構如圖9所示。服務器使用辦公用的PC機即可。

　　4.3 軟件組成

　　1.無線傳感器節點軟件 無線傳感器節點軟件基于單片機和C語言開發，在購買的無線傳感器節點的代碼基礎上能很快完成。

　　2.網關軟件 網關軟件采用Linux操作系統進行開發，其軟件結構如圖10所示。最底層為各硬件的驅動程序，在應用程序中實現協議轉換、配置管理等應用程序。

　　需要實現的功能包括：無線傳感器網絡和RFID網絡與WCDMA網絡之間的協議轉換，這里主要考慮的是各網絡之間的數據包組織和轉換；

　　配置管理：利用Console、Telnet、Web幾種方式可以對網關進行配置；

　　3.服務器軟件

　　服務器軟件的結構如圖11所示。通信模塊負責收發數據，數據處理負責將Web/UI產生的數據進行組包或者將接收到的數據解包存儲到數據庫中。

　　5 結束語

　　物聯網網關在物聯網中起到關鍵作用。本文旨在研究一種能支持各種傳感器網絡及接入網絡的異構性網關設備，它能支持不同類型的傳感器節點（無線如ZigBee、6LoWPAN等，有線如RS485、CAN等）和接入方式（如有線、WLAN、GPRS、3G等），并能為中間件或者應用程序提供統一的數據格式，從而為應用屏蔽不同的傳感器網絡及接入網絡，使得應用程序只需要關注于應用環境的數據處理。在物聯網網關研究方面下一步將集成了防火墻、VPN、DoS、流量管理、IPS、IDS、上網行為管理、內容過濾、WEB安全、防病毒、反垃圾郵件等多種功能模塊，可以滿足多方面的防護需要，從而真正實現立體全方位的保證業務安全。