硬件制造商已投入大量精力开发用于连接传感器网络的理想解决方案。根据不同的现场需求，涌现出多种多样的选择。例如，针对特定应用领域的网关，如EXPEMB的FlexGate网关，它针对LoRa进行了优化。此外，还有功能全面的系统，例如congatec的conga-IoT网关，它最多可提供八个无线电天线，从而支持极其丰富的无线技术，并可连接其他外围设备和现场总线。然而，专用硬件平台仅仅是迈向解决方案平台的第一步，该平台旨在帮助OEM开发人员更轻松地从云端的嵌入式设备和异构传感器网络获取数据。.
在云应用开发者的理想世界里，分布式硬件几乎无需过多关注。开发者希望将设备、机器和系统连接到云端的过程就像将 USB 设备或 PCIe 扩展卡插入 PC 一样简单：打开云平台，识别设备，根据需要进行配置，云连接就完成了。如果嵌入式计算设备（包括外围设备）都拥有如此友好的用户界面，那么借助合适的框架和工具，自动创建所有必需的云应用和仪表盘将变得轻而易举。问题在于，来自现场的传感器数据——数据量从几比特的温度测量数据到几千兆比特的大型视频流数据不等——由各种各样的传感器生成，并以各种不同的数据结构通过异构协议、接口和传输路径进行传输。如果没有能够处理这些异构数据并将其转换为可传输信息的本地逻辑，建立有效的云连接几乎是不可能的。云技术允许您以最高密度记录任何状态，或仅收集短期或长期所需的必要数据，例如，用于执行大数据分析，并可随时随地按需访问这些数据。为此，您需要一个网关，可以是虚拟系统平台或专用设备，用于接收、转换、处理数据，并以透明的方式将其传输到相应的云接口。.
网关的首要重要性：
网关在协调传感器网络中扮演着关键角色，因为它们是信息发送到现场、云端或其他相邻网关的节点。除了正确的硬件配置外，它们还需要卓越的语言处理和决策能力。它们需要逻辑来收集、分析和转码传感器数据，并决定如何使用这些信息。最后，它们需要能够以一致的方式构建数据，以及在云解决方案中进行双向通信的逻辑，所有这些都需要安全的端到端加密。
康佳泰物联网网关的全新云API（应用程序编程接口）是无线传感器网络轻松编排的中间件和逻辑示例。其目标是通过提供可直接用于应用的软件模块，简化嵌入式计算技术及其相关外设与云端的连接。客户可将这些模块用作模板，开发自己的应用程序。借助康佳泰物联网网关云API，各种类型的本地传感器网络均可集成到任何云解决方案中。
物联网网关与智能传感器进行本地通信，处理并转换接收到的传感器数据。嵌入式驱动模块（EDM）作为第三方硬件和扩展卡的接口，提供将接收到的数据转换为物联网网关特定应用语义的逻辑。数据通过预定义的接口和决策流程，使用透明定义的模块和功能块，逐步传输到云端。这些模块和功能块可在所有应用程序中使用相同的逻辑接口。
中间件的关键作用：
软件，尤其是物联网网关中间件，对于接收来自工业领域的数据、转换、打包并按需将其传输到云端至关重要。然而，兼容性问题通常就出在这里，因为迄今为止，传感器、网关和云端之间尚无标准化的通信API。现在必须通过为物联网网关制定标准化的云API来弥合这一差距。目标是找到一种统一的方法，在本地接收和处理数据，然后将其转发到云端。毕竟，只有应用就绪且标准化的云API设计，才能实现不同无线传感器连接（例如蓝牙低功耗、ZigBee、LoRa和其他低功耗广域网）以及用于楼宇和工业自动化的有线协议的即插即用集成。这样，即使是高度异构的协议配置也能以最小的开发工作量轻松集成。当然，这同样适用于云通信，因为专有服务器或第三方产品（例如Microsoft Azure、德国电信或Amazon AWS云）的个性化需求也必须以即插即用的方式得到满足。
首批标准化的软件组件是各种云API功能模块。从现场应用角度来看，congatec面向物联网网关的云API中实现的带EDM功能的传感器引擎发挥着关键作用，因为它能够将来自本地传感器和执行器的数据转换并传输到通用的、与协议无关的中间件。它还能将测量数据标准化为可自由定义的物理单位，并验证接收到的数据的含义。通过标准化的EAPI接口连接，这些模块可以提供相关的硬件参数，例如系统温度和电压、CPU利用率或防盗检测等。.
通过其应用特定的规则引擎，该网关会在特定阈值被超过或即将被超过时发送本地警报并触发自动操作。得益于其与硬件无关的传感器引擎，OEM 开发人员可以以相同的方式一致地实现相同类型的传感器，例如温度传感器。这简化了配置并提高了效率。.
除了硬件连接和抽象的逻辑之外，目前还缺少一个标准化的云接口，该接口还可以根据云服务提供商的不同而自由更改。为了解决这个问题，congatec 与 M2MGO 合作开发了一个接口模块：通信引擎。它通过智能有线或无线连接，提供与服务器或不同云平台的加密通信。如果所有功能模块都基于开放的、独立于供应商的标准，那么传感器、网关和云平台就可以根据需要自由组合，从而确保系统始终可用。.
除了硬件的即插即用云连接之外，开发人员还需要一个便捷的解决方案来配置物联网网关，以实现上述场景。M2MGO People-System-Things (PST) 云框架与 congatec 云 API 无缝集成，为物联网网关提供了一种理想的解决方案。除了设备和系统数据管理之外，PST 还提供了一套强大的功能集，无需任何编程即可创建应用程序。用户可以使用拖放式编辑器生成完整的 Web 应用程序。根据可用设备的不同，现在甚至可以自动创建移动终端用户应用程序，无需人工干预。.
生态系统结构：
当然，这种开放的云API方案的强大程度取决于支撑它的生态系统。为了实现真正的即插即用解决方案，主流的嵌入式计算、外设和云供应商都需要支持云API，因为每个硬件设备都需要一个专用的传感器引擎，而每个云平台也需要相应的云引擎。根据所需的网关决策逻辑，只需执行特定的规则引擎即可。这最大限度地减少了连接云所需的开发工作量。在标准安装中，无需编写任何额外的程序代码即可部署经过认证的、可直接用于应用程序的模块。即插即用以及参数化而非编程是其指导原则。如果所有标准模块都正确安装，则提供的传感器引擎会在采集数据后立即使用云语言在物联网网关上读取、转换和处理数据。因此，用户可以在自动生成的Web应用程序中查看处理后的信息，而无需为每个传感器单独编程和开发整个流程。未来，所有所需数据都将自动传输到云端并发送给用户。
标准化的优势
远不止于此：通过标准化的功能模块，客户不再受限于特定供应商。此外，标准化此类 API 为 OEM 迁移策略奠定了理想的基础。开发人员只需设计一次物联网应用程序，即可将其移植到任何传感器、网关和云平台的组合，以用于新的应用。这种可移植性非常便捷，因为一种云解决方案先在本地连接现场总线，然后通过 WLAN 连接到 Microsoft Azure 云，而另一种解决方案则先通过 WLAN 或 LoRa 在本地收集数据，然后通过 3G/4G 网络将其传输到电信云。如果各个网关都支持标准化的云 API，开发人员只需更改云引擎，其他一切都可以保持不变。这是一种高效的方式，即使是最独特的需求，也能通过标准化的、可直接用于应用的构建模块轻松实现。举例来说，一个简单的计算：一个拥有四个备选传感器网络和三个不同应用云环境的物联网解决方案，以前需要在物联网网关上实现 12 种完全不同的方案 (3x4)。标准化的云 API 大幅降低了任务的复杂性，只需集成或部署 7 个引擎（3 个云引擎加 4 个传感器引擎）。如果其中一些引擎已经可用，则工作量将进一步减少。所有这些选项也都有助于解决方案的长期可用性。
标准化工作的现状：
鉴于开放式标准化对原始设备制造商 (OEM) 和物联网应用提供商的诸多优势，嵌入式技术标准化组织 (SGET) 于两年前成立了一个工作组。作为初步成果，SGET 在 2017 年嵌入式世界大会上展示了首个此类演示系统。该工作组目前正致力于完善面向嵌入式系统和扩展模块的全新云 API 标准的 1.0 版本。目标是在 2018 年初正式采纳该标准。在此之前，鼓励更多制造商参与，因为支持基础越广泛，该标准长期有效实施的可能性就越大。如果除了嵌入式技术制造商之外，外围设备供应商和主要云服务提供商也支持这一开放标准，云 API 标准化工作将得到显著推动。因此，获得这些利益相关者的支持是 SGET 在标准化过程中的一项重要任务。
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