物联网分为感知层、网络层和应用层三层。物联网通信网关用于实现从感知层向应用层传输数据的通信转发功能。如果感知层上的传感器和网关是两个独立的设备，通常在中间使用RS485、RS232、4-20Ma模拟、数字输入、数字输出等方法。无论采用何种接口方式，网关都起着将采集到的数据转换成TCP/IP协议数据的作用。另外，为了满足目前物联网的需求，以计讯物联网智能网关为例，讲述它具有以下七个功能特点。

  1.支持注册包和心跳包

  所谓注册包是在建立TCP连接时将设备的ID信息发送到云端的数据包。它起到云端识别设备的作用。心跳包是在通信过程中发送到云的数据包，用于保持链接通畅并让云端知道设备处于联机状态。网关设计应包括注册包和心跳包功能。一般注册包有以下几种形式。

  ① 在建立TCP连接后发送一个6字节的MAC地址。

  ② TCP连接后，将发送几十个字节的注册信息。

  ③ 在每次数据传输之前添加一个6字节的MAC地址。这种方法常用于UDP通信模式。

  2.支持自主采集和协议解析

  为了减少云计算的数量，将数据计算和存储放在设备端的趋势越来越明显，即“边缘计算”，它可以：

  ① 实现任何设备协议的相互转换，如将私有的仪器协议转换为Modbus协议。

  ② 同时，它可以代替云端来进行仪器的数据采集。这些功能的实现只需编写转换描述文本，无需自定义开发固件。这使得网关能够转换大量的传感器设备协议，实现与云端的对接。

  3.支持MQTT协议

  MQTT作为一种用于订阅发布的通信协议，非常适合于客户机和设备之间的数据交换和存储。它自问世以来就得到了广泛的应用。随着物联网的发展，各种平台和通信协议层出不穷。集成这些设备和平台需要一个标准化的通信协议。其中，MQTT是许多云服务器采用的协议，仅次于Modbus协议。它采用主题订阅的形式，多个设备可以共享相同感兴趣的信息。

  4.支持通过HTTP GET和POST提交数据

  传统的TCP/IP私有协议往往需要设备和云端之间做一个非常紧密的协议配合，这就需要繁琐的调试。在云端采用web服务器架构时，设备可以通过GET、POST等浏览器指令有效地提交数据，从而使服务器的协议设计相当简单。网关可以将收集到的数据作为GET/POST变量值直接提交到web服务器。

  5.支持P2P(点对点)通信

  P2P是一种分散的通信结构。与云平台的集中式数据转发和数据存储相比，P2P方法能够支持更多的设备节点。因为每个设备之间的通信不需要通过云平台传输。当P2P技术应用于物联网网关时，它实际上提供了一个“透明传输”协议，可以让用户随时随地通过设备ID寻找到这个设备，并和设备进行“透明传输”。例如，将PLC串行端口连接到P2P串行端口服务器后，设备可以随时随地从设备读取数据和下载程序，本地计算机可以虚拟一个串口来和本地计算机的PLC上位机通讯。虚拟串口和P2P串口服务器建立一个P2P透明传输通道。

  6.安全和加密

  防止未经授权的设备连接到云端，防止设备连接到仿冒的云端并发送数据，以及数据的防监视等数据安全要求正日益受到关注。这就需要进行设备、云端的双向身份验证和数据加密。

  7.无线传输

  计讯物联网智能网关是基于5G/4G、NB-IoT或WiFi等网络的无线数据传输终端设备，提供完全透明的数据通道和完整的数据管理通道，同时具备协议转换和边缘计算功能，保障无线传输的稳定性，提高无线传输的反应效率、减少无关数据的传输量。

  简言之，物联网中的智能网关并不是一个简单的“透明传输”串行口到TCP/IP设备。上述功能可以有效提高智能网关与云端的连接速度，规范协议，帮助使用者快速在远程获取前端数据，保障系统功能的正确实施。