华为云学院-人人学loT学习笔记- 第四章物联网关汇聚回传

4.1 工业物联网关

物联网网关处于网络层，负责下行汇聚上行回传。
上行支持GPRS,3G,LTE等接口，下行支持以太网，PLC,ZigBee,RF,工业串口(RS485,RS422,RS232等)，支持边缘计算。

边缘计算起源于传媒领域，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。

边缘计算类似脊髓中枢神经，云计算类似大脑的功能。

物联网关与传统网关比较：
传统网络设备无法满足物联网现场工业级严格要求。
工业网关：温度（-40°~70°），防尘防水防电磁干扰，无风扇冷却，工业级标准，安全加密，集中管理，提供设备防攻击机制。软件热补丁技术，在线平滑升级。支持即插即用，免现场调测，可远程集中管理。
传统网关：一般0°~40°,无防尘防水防电磁功能。
工业接口协议众多对网关提出苛刻要求。
工业总线有RS-485,Modbus,无线通信有ZigBee,RF.
面对开放网络的安全冲击；
物联网网络运维复杂度高。站点分散，部署工作量大，管理困难。

PLC-IoT电力线载波方式可使供电和通信二合一。PLC支持设备自组网，上电即可使用。
通常电力线噪声主要分布在2MHz以下频段。也是传统窄带PLC工作区间。
华为PLC-IoT通过通信频段选择和自适应技术。可避开噪声频段，

RF Mesh技术特点
中继信号
扩展无线覆盖范围
网络自组织，自修复，流量自平衡
提升带宽，降低发射功率

4.2 物联网解决方案
工业物联网的典型应用场景：电力物联网，城市照明物联网，车联网等。
电力物联网分析：

1，变压器存在高温过载设备损坏的现象；
2，对用电大户缺乏有效的监控手段；
3，用电分析不实时，存在偷电现象；
4，无有效手段降低线路损耗；
5，电费收缴难，周期长，拖欠严重；
6，用户用电情况不透明，投诉多；
7，运营效率低，人工成本高；
8，停电管理无序；
9，用电线路改造无依据；
10，业务决策缺乏实时数据支持。

智能电网趋势：

集中部署与云化架构
软件定义智能电网
配电一体化
微网应用与互动
家庭能源管理

电力物联网涉及到输–>变–>配–>用四个环节，最重要的是用电环节。
华为方案的抄表协议：DLMS,Modbus,主要价值：电力业务与应用。
华为电力物联网解决方案模块：计费，预付费，电表数据管理（MDM），客户关系管理(CRM)。

城市照明物联网分析
高昂的能源消耗；
管理不善造成浪费；
城市照明服务质量差。

华为物联网方案涵盖了感知层，网络层，平台层，应用层。

感知层使用了外置型路灯控制器AR501L1Rc,符合ANSI C36.41标准接口，可开关调光，制定计划，采集数据等。
支持移动端APP扫码安装，通过手机GPS功能自动获取和上报设备的经纬度信息，设备ID,设备安装道路信息等。

网络层使用RF Mesh技术或ZigBee技术连接到工业物联网关，网关汇聚通过3G或LTE进行回传。

平台层使用EEM（Enterprise Enegery Module）作为后台软件，EEM基于华为AgileController平台开发，上行提供标准的REST等接口给第三方应用系统，
主要提供的四大核心功能：设备管理，计划/策略管理，远程升级管理，数据存储。

应用层使用基于GIS的路灯管理软件CityConnect平台，
CityConnect平台功能：设备运维管理，设备告警，GIS地图监控，数据统计，寿命管理。

总结：
通过路灯控制器控制路灯，按需照明，降低能源消耗；
通过RF Mesh技术组网，获得低成本海量路灯连接；
通过APP扫码安装方式降低安装和维护成本；
通过平台管理保障系统的可靠运行。

4.3 家庭物联网关

旧的上网方式：调至解调器拨号上网，点状网络结构。
新的上网方式：光纤到户高带宽，家庭网关/光猫(HG8245H),家庭多业务服务,WIFI无线上网，IPTV机顶盒等，围绕网关的星型布局结构。
智慧家庭业务：智能网关，IPTV/OTT机顶盒，家庭WIFI网络/家庭物联网络，家庭物联设备，采用网状结构。
智慧家庭网络：外部接入运营商宽带网络，内部包括了宽带网络和智能互联网络。
宽带网络基于智能网关提供的LAN，WIFI以及扩展AP(无线访问接入点）组成宽带网络服务。
智能互联网络通过WIFI,ZigBee,Z-Wave等协议建立的智能设备互联互通网络。实现安防监控，家居自动化等业务。

家庭智能网关功能：
智能提速

家庭WIFI无缝覆盖（以太网AP扩展，PLC(电力猫）扩展，无线中继器扩展）

智能互联与智能业务

  统一接入标准 集成不同厂家的智能设备统一UI界面  连接到自有或者第三方智能家居云平台

智能运维

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