一个物联网网关可以衔接多少台设施
了解物联网网关的设施衔接才干及可裁减性至关关键。本文旨在为这些经常出现疑问提供片面的答案，为物联网名目做出理智的决策。
在经常使用物联网、物联网批发处置打算、工业4.0处置打算等为家庭智能化创立物联网处置打算时，须要了解智能网关可以衔接多少台设施才干使网络牢靠并提供所需的性能。
这些数据关于物联网名目估算布局和客户老本核算至关关键，由于具备多个终端节点的设置或者须要更多物联网网关，从而造成更高的部署老本。因此，了解每个网关的限制十分关键。在回答这个疑问前，首先来看看物联网网络的架构。
网关集线器和子设施组成的物联网基本网络架构
在回答“一个网关可以衔接多少台子设施”这个疑问时，最好首先关注感知层设施(子设施)与网关在数据处置层中的集中器/边缘处感性能经过无线网络层协定之间的衔接。
传感层
该层担任从环境中搜集数据，提供必定水平的用户交互，并成功来自用户或下层的反应。它蕴含一切子设施，如智能传感器、智能插头、BLE信标、门禁控制面板等，这些子设施通常功率较低，经常使用纽扣电池供电，以降落老本并简化保养。
网络层
传感层设施或物联网设施与集中器启动无线通讯，这些无线通讯协定造成网络层。
与终端节点交互的最罕用无线通讯协定是BLE、Zigbee、LoRaWAN和Z-Wave。这些低能耗物联网无线技术节能，但数据传输速度较慢。这些速度关于大少数物联网运行来说都还可以，如智能家居、办公室和修建，由于传感层设施会以确定的时时期隔发送数据，而不是全程。
但须要经常使用Wi-Fi等协定启动更快的无线通讯，以便将须要更高传输速度的子设施衔接到智能集线器网关，如摄像头。
一旦衔接，这些设施就会经常使用MQTT、CoAP和HTTP等信息传递协定替换数据。
数据处置层
该层可分为两局部。
物联网集中器/边缘处置
网关是处置物联网网络中的终端节点，并将其桥接到外部网络(WAN)中的云的中央通讯设施。该设施担任边缘处置和剖析，还可以整合AI处置。
其目的是过滤掉不关系或无法用的数据，而后再将其转发到云端启动剖析处置。边缘计算网关在经过编程和校准后还可以提供智能化性能。
云剖析
仰仗比网关更弱小的处置才干，云端可以从传入的传感器数据中提取无心义的信息，从而提供无心义的见地，协助决策。
运行层
运行层是与用户交互的层，提供用户友好的界面来出现向子设施发送指令的云剖析和控制性能。
哪些起因影响物联网网关可处置的衔接设施数量?
一切智能网关可以处置不同数量的子设施，这取决于以下起因。
网络容量和带宽
网络容量和带宽亲密关系。容量是指网络速度或数据在网络中移动的速度。另一方面，带宽是指网络可以处置的最大数据量。
具备本地控制器的物联网子设施在本地处置大局部数据，这象征着它们会缩小在网络中消耗的带宽百分比。因此，与缺少微控制器相比，此类网络中的网关可以处置更多的终端节点。
此起因引入了另一个变量，称为吞吐量，它定义了有多少数据能够经过网络成功传输。因此，假设终端节点频繁发送少量数据包，网关只能处置其中的少数数据包并启动确认。
物联网网关有一特性能叫做通道，它是指向子设施传输数据的通讯门路。
假定有一个8通道LoRaWAN网关，每天可以处置150万个数据包。假设每个终端节点每小时发送和接纳100个数据包，则网关可以处置150万个/(100×24)，即625个设施。
经过本地处置，设施每小时或者只发送和接纳10个数据包，使得网关能够处置6250台设施。
此外，假设数据包或有效载荷太大，网关必定能够创立带宽更高的网络来容纳这些设施。每秒或每分钟发送的数据包越多，网络所需的容量或速度就越高。否则，网络将会提前。
通讯协定
如前所述，子设施和网关经过ZigBee、BLE、Z-Wave和LoRaWAN等协定启动通讯。
ZigBee是家庭智能化、智能批发和其余相似物联网处置打算最受欢迎的协定，由于这些网关可以在网状拓扑中处置多达65535个设施。但该协定在星型网络中只能处置21个设施，在树型拓扑中只能处置421个设施。
另一方面，单个BLE网关只能处置10-100个设施，但在一个网格中这个数字会参与到大概32万个设施，这依然不到ZigBee可容纳数量的一半。
Z-Wave是专有技术，因此不如其余两种技术遍及。此外，与其余两种技术不同，该协定经常使用低于1GHz的频段。这些频段依据地域不同而变动，范围从856-921MHz，并且该协定可以处置最多蕴含232个设施的小型网状网络。
虽然LoRaWAN是一种低功耗通讯协定，但它准许远距离通讯，在市区地域的范围为3英里，在乡村地域的范围为10英里。
经常使用LoRaWAN，网关可以衔接的子设施数量没有特定限制。这个数量取决于网络容量、带宽以及网络主机和网关的处置才干。目前存在的一些LoRaWAN物联网网络有数万个子设施衔接到一个网关。
LoRaWAN驳回时分多址(TDMA)打算来治理设施，从而准许在链接的设施之间高效地共享网关资源。该协定还将设施分为不同的类别(A、B和C)，每个类别都有不同的要求和形式。
因此，经过精心布局和提升，可以构建一个领有数千个子设施的大型LoRaWAN网络。
网关和网络主机的处置才干
更智能、更弱小的网关具备人工智能处置等性能，能够处置更多的子设施，由于它们的带宽、速度和吞吐量实践上更高。
网络主机的处置才干也选择了子设施衔接数。例如，LoRaWAN网络主机治理子设施的衔接和注册。它还经过调度数据传输时隙和向每个设施散发下行链路信息，来确保终端节点有效应用网关的资源。
所以这两个设施的处置才干越高，网络的效率就越高，处置的子设施也就越多。
内在起因
修建物等物理阻碍物、湿度和温度等环境起因以及Wi-Fi路由器等其余无线设施的搅扰，都会影响物联网网络中的信号流传。这些起因会对网关的容量发生负面影响，这象征着它可以衔接的子设施数量会缩小。
网关软件和固件
软件和固件降级使网关运转更高效，这象征着可以处置更多的设施。
网关能够处置的最大衔接设施数量越多越好吗?
咱们很少会发现子设施到达或凑近网关最大限制的物联网网络，由于这些性能数据是通常上的。由于损耗等疑问，理想状况在事实环球中不会出现。
例如，LoRaWAN网络在充沛应用时效率仅为18%。这象征着传输环节中失落的数据包高达82%，即每100个数据包中就有82个失落。假设系统蕴含对终端节点的信息确认，则效率会低得多。
在ZigBee和BLE上，两者都在拥堵的2.4GHz频段运转，假设在同一空间内经常使用Wi-Fi，这会加剧损耗疑问。
因此，衔接的设施数量最好少于网关可以处置的最大数量，以维持网络性能以及从传感器到云/网络主机和前往的牢靠数据/数据包传输。
另一个须要思考的关键疑问是电池寿命，尤其是网关的电池寿命。网关衔接和通讯的设施越多，即使经常使用ZigBee等低功耗协定，功耗也会越高。
网状网络可以协助缩短数据门路并提高通讯效率，但请记住，一切通讯最终都会经过网关传输到云端并前往。引入更多网关，以减轻入站和出站负载是最好的处置打算。
总结
在确定调配给网关的最大设施数量时，咱们不招思考理想值或通常值，而应检查由于传输损耗而发生的实践值。
指标是让智能物联网处置打算以高水平的牢靠性体现得更好，这或者触及测试每个处置打算，以确定为客户提供最佳价值的最大极限。
