无需直接接入互联网也能构建智能云网关

作者：德州仪器Dung Dang

分析公司IHS Markit预测到2025年，物联网（IoT）将涵盖750亿互联物品。要达到如此庞大的规模，制造商将需要将其原有系统（以及数十年来的囊括大部分有线协议的老旧基础设施）与不断改进的无线连接标准和技术相融合。

无论是在工厂还是楼宇中，汇聚、管理和分析云中边缘节点数据都具有巨大潜在优势。然而，通过各种通信协议将多种设备连接在一起并最终接入云中是物联网网络开发面临的最大障碍之一。借助智能网关（图1），无需直接接入互联网，即可简化端节点设计、减少网络流量并帮助加快决策制定。

图 1：智能网关是有助于管理750亿个互联物品的解决方案。

网关通过支持多种端节点本地连接途径，提供了一种良好的简化传感器网络的方式。视工厂或楼宇自动化系统而定，某些有线端节点可以使用楼宇自动化与控制网络（BACNet）、IO-Link、4-20mA或高速可编址远程传感器（HART）。网络中的某些无线端节点可以采用能够提供本地互联网协议（IP）地址的Wi-Fi®或Thread，而另一些节点则可以使用非基于IP的协议，例如低功耗蓝牙®或各种Sub-1 GHz协议。

智能网关可以通过整合来自不同来源和接口的数据并以桥接方式把它们接入互联网，来降低设备的多样性。因此，单个节点不必承受高速互联网接口的复杂性或成本，即可接入云中。

合并有线和无线连接

TI通过为SimpleLink™微控制器（MCU）平台打造以太网连接性，使开发人员能够更轻松将端节点接入云中。具有集成以太网介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）的SimpleLink™ MSP432E4以太网MCU，只需通过单一平台提供的有线和无线连接，即可有助于您从原有设计进阶至能够满足未来需求的系统。

SimpleLink MSP432E4 MCU如图2所示，它集成了包括USB等行业标准、控制器区域网络（CAN）和20多个串行接口在内的大量有线接口，帮助您把多种有线传感器和执行器连接到网关。通过充分利用SimpleLink无线MCU和SimpleLink软件开发工具包（SDK）插件程序将无线连接性添加到智能网关，日益增多的无线连接选项能够为这些接口提供良好的补充（如Wi-Fi、低功耗蓝牙和Sub-1 GHz 802.15.4等）。

MSP432E4配备有120MHz中央处理单元（CPU）引擎、1MB闪存和256kB随机存取内存（RAM）（具有可通过外部内部接口扩展内存的选项），此外还提供丰富的处理能力来促进汇聚、过滤和处理传感器数据。因此，只需将必要的数据传输到云中，智能网关即可制定更智能的本地决策、迅速反应并降低互联网流量。

图 2：SimpleLink MSP432E4以太网MCU框图

MSP432E4 MCU中的创新技术与SimpleLink平台上的通用开发环境相辅相成，可以帮助您设计强健的智能网关并将更多传感器连接到云。