基于物联网的嵌入式智能网关的设计
目前，全球都十分关注物联网技术以及其所带来的价值， 掌握物 联网
技术无疑占据了主动的地位，因此不能忽视其广泛的市场前景。
1 物联网网关概述 目前，物联网的结构有三种分类：感知层、网络层以
及应用层。
1.1 感知层
同人体的感知一样， 物联网也有感知层。 该结构主要是借助传感 器去
感知， 同人们一样去识别相关信息， 这赋予了物联网以智能感知 的功能。
1.2 网络层
网络层的功能就像是人体神经系统对信息进行处理一样， 与感知 层相
比，其功能更加强大，也更加复杂。
1.3 应用层
应用层是第三层结构， 也是物联网结构的顶层， 能够实现物联网 技术
和其他技术的结合，实现物联网的多领域、多行业应用。并且， 这三种结构
缺一不可。
感知层能够起到感知信息的作用，其主要是借助传感器来实现 的，如果
没有太多的传感器， 还可以借助网络与设备的连接实现传感 器的功能，但这
样会造成资源浪费。为了节省资源，顺利实现数据传 送，最好能够将所有的
设备与网络层相连，实现数据的统一传送。为 了避免传感器设备不足造成的
资源浪费问题， 最好能够在感知层和网 络层之间设置一个汇聚层， 通过该
汇聚层衔接这两个结构， 就不会出 现资源浪费的问题，并且能够实现数据的
传送。
1.1 物联网系统的分析 物联网网关需要高度重视，其功能先进，全面，
不仅可以感知， 还能够实现远程监控， 并且可以接入不同的网络。 物联网
网关的感知 功能主要是以网络形式来体现的， 并且配合多功能传感器获取不
同的 信息进行感知。这些传感器的接入形式不同，从目前来看，主要可分 为
有线和无线两种接入模式。 有线接入的速度较慢， 不具备无线接入 的某些
功能，因此，无线网络的应用越来越频繁。目前，常见的移动 设备都具备无
线网络的接入功能， 并能够实现快速传送， 这样就可以 大大提高无线网络
的使用范围。 随着无线网络的不断发展， 其必定会 成为主要的接入方式。
不同结构进行网络互通所采用的传感器不同， 对信息的感知也会 不
同，为了实现不同结构的网络互通， 需要设置一个协议网络。 因为， 协议
网络可以实现不同结构的网络互通，如果沒有协议网络的支持， 数据的交流
就会变得十分困难。目前常见的协议网络主为 Mod bus， 在许多领域都有其
身影。
在物联网系统中， 检测控制管理是一个重要的功能， 其主要目的 是对
数据进行监控，实现科学的管理。首先，在网关中有许多不同的 功能，对这
些功能进行合理控制，就能够实现物联网技术的突破，为 人们的生产和生活
带来方便。其次，对网络连接进行集中管理，也是 检测控制管理的常见功
能。 检测控制管理主要是对系统和外界的网络 进行内外监控与管理，其功能
更加全面。
1.2 物联网系统的整体设计策略
物联网网关之所以很重要， 主要是由于人们对于物联网系统的要 求越
来越高，因此，物联网网关的形式设计就受到了人们的高度重视。 目前，物
联网的运行平台主要有 PC机和嵌入式。由于嵌入式系统内 核小、专用性
强，在许多领域占据主导地位。因此，嵌入式系统的优 势更大，其应用范围
也越来越广泛。物联网网关的设计有许多方式， 借助嵌入式系统进行设计是
可行的， 并且大大推动了物联网网关的发 展。
2 物联网网关硬件的设计
进行物联网网关硬件设计的时候， 必须要考虑到网关所运行的环 境，
以及网关自身对硬件的要求。总体来看，网关硬件设计需要遵循 成本低、降
低能源消耗、实现高效率处理的原则，因此，常见的硬件 设计就是采用
AT9LSAM9260该平台具有极好的兼容性，存储空间大， 能够高效处理信息，
在苛刻的环境下也不影响网关的正常运行。
对于接入方式的选择， 主要以无线接入为主。 物联网的硬件是物 联网
网关中非常重要的一部分， 以其内部的主控制器电路为例， 其关 系到系统
的数据转换和网关功能的实现， 因此要注意其严谨性。目前， 网络接口电路
主要有 MII 和 RMII 两种模式，这两种模式可以通过对 应硬件引脚配置来达
到所需目的。
对于物联网中串行接口电路设计，一般会选择 RS232和 RS485 在进行串
口设计的时候， 应用这两种方式， 一方面可以起到节能降耗 的效果，另一
方面能够优化物联网系统，实现不同结构网络的互通。
进行串口设计之后， 还要增加一些模块， 这样才能真正实现物联网网 关硬
件的功能。
3 物联网网关软件的设计
在进行物联网网关软件的设计的时候， 需要对通信接口的数据进 行采
集和处理，因此要对整个框架进行分层。分层之后，对不同的层 要进行处
理，底层要搜集数据，中间层要处理数据， 实现数据的传送， 并设置相应的
监控模块进行监控。 为了确保物联网系统的灵活性， 一 方面要保证不同模
块之间的有机联系， 另一方面要实现系统整体功能 和谐统一。
在本次研究中，物联网网关的设计与实现的平台主要是嵌入式系
统，而不是传统的PC平台。但是，由于要优化物联网网关软件设计， 还需要
借助PC平台进行代码的开发与调试。
4 结束语
综上所述， 物联网网关的开发与设计主要采取嵌入式系统， 能够 满足
人们生产和生活的需要。随着社会的进步和科学水平的不断提 升，相信在不
久的将来，物联网系统会更加完善。