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工业物联网网关_NB-IoT工业物联网网关

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2020年09月24日 人浏览

        工业物联网网关,在物联网时代扮演非常重要的角色,它将成为连接无线传感网络与传统通信网络的纽带,完成无线传感网络、传统通信网络以及其它不同类型网络之间的协议转换,实现局域和广域的数据互联。

        相比于互联网时代,物联网的通信协议更加多样,物的碎片化非常的严重,网关的重要性也就由此凸显——物联网网关能够把不同的物收集到的信息回整合起来,并且把它传输到下一层次,因而信息才能在各部分之间相互传输。

本节着重介绍网关的组网方式,可以帮助您对产品网络部署及应用有一个整体的认识。

一、无线组网方式
网关可以配置为无线 STA,也可以配置成 AP。
设置方式如下:
举例,登录网关内置网页,进入模式选择页面,选择 Station 模式(将网关设置为 STA 模式),如下:

工业物联网网关
图17  设置WIFI模式

单击确定后,进入网关管理页面,重启模块,即完成工作方式设置。

1、 基于 STA 的无线网络
网关作为 STA 是一种最常用的组网方式,由一个路由和多个 STA 组成一个无线网络,所有的STA 都以 AP 作为无线网络的中心,STA 之间的相互通信都通过 AP 转发完成。如果 AP 已经接入外部网络,则设备数据可以传输到外网的服务器。如下图:

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图18  STA方式组网

2、基于 AP 的无线网络
模块作为 AP 模式,可以通过手机/PAD/电脑在无需任何配置的情况下,快速接入模块进行数据传递。
另外,还可以登录网关的内置网页进行参数设置。

工业物联网网关-自组网

图19  网关自组网

        模块 TCPA 默认参数:TCP,Server,8899,10.10.100.254,手机/PAD/电脑端作为 TCP Client 连接,即可通信。多个网关可以通过自组网的方式轻松实现扩大整个无线网络的覆盖范围,如下图,编号为 1的 USR-WIFI232-B2 模块作为一个 AP 使用, 2、 3 号模块及电脑作为 STA 连到 1 号模块上,这样所有网关都可以通过电脑进行管理。

工业物联网网关-自组网

图20  网关自组网

注意:作为 STA 的网关,在类似的应用需要保证 LAN IP 与从 AP 获得的 WAN IP 地址不在同一网
段,否则将无法正常通信。


二 、以太网接口组网
网关提供一个 100M 以太网接口,通过这个 100M 以太网接口,用户可以实现 WIFI 口、串口、以太网口,三个接口互通。为了降低功耗,以太网功能默认是关闭的,可以登录网关的内置网页开启以太网接口,并可设置网口工作方式为LAN或WAN,如下图:

工业物联网网关-以太网功能
图21  设置以太网功能


1、网关以太网接口功能(AP LAN)
网关模块作为 AP,以模块为中心组成一个网络,网络中所有设备的 IP 地址与模块工作在同一个网段,可以互通。

工业物联网网关-以太网接口
图22  网关以太网接口功能(AP LAN)


2、网关以太网接口功能(AP WAN)
网关模块作为 AP,以太网接口设置为 WAN 口,连接至可上外网的路由上,开启 DHCP 服务器功能,此时网关作为二级路由器使用,PC 或者其他智能手持设备连接模块 AP 即可上网,此时网关默认 AP通常为 USR-WIFI232-B2_xxxx,无加密,可以通过网页进行设置。网关连到 AP 后,从 AP 处获得 IP 地址(如图 192.168.1.10)。网关本身组成一个子网(默认 10.10.100.254),以太网接口上的设备由模块分配地址(如图 10.10.100.100)如下图:

工业物联网网关-以太网接口
图23  网关以太网接口功能(AP WAN)


注意:需要保证设置的 LAN IP 地址不能与网关从 AP 获得的 WAN IP 地址在同一网段!

 

3、Socket 通信
Socket A 的工作方式包括:TCP Server、TCP Client、UDP Server、UDP Client,目前 Socket B 只支持 TCPclient。
当 Socket A 设置成 TCP Server 时,可支持最多达到 32 个 TCP Client 的 TCP 链路连接。在多 TCP 链路连接方式下,从 TCP 传输的数据会被逐个转发到串口上。从串口上过来的数据会被复制成多份,在每个 TCP 链接转发一份。具体数据流程图所示:

工业物联网网关-数据传输

图24  多TCP连接数据传输图示


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