物联网网关系统设计

多功能融合型通信网关项目研发及产业化
项目解决的问题
1.提供一种多功能融合产品，部署在企业客户端或物联网关位置，降低运营商
和用户投资；
2.提供一种网络管理和业务部署系统，协助运营商实现远程网络维护管理、业
务部署，降低运营商网络维护成本；
3.解决路由、交换、安全、无线、物联网网关、三网融合通信中音/视频通信等
技术有机集成，各种业务流识别、区分服务等问题。

项目实施内容
1.研发系列多功能融合型通信网关；
a)包括结构、电源、主板、通信接口模块、物联网感知层信号收集模块、
音/视频信号处理模块等硬件研发；
b)包括路由、交换、无线、安全等基础通信系统的功能软件开发;
c)包括物联网网关协议、三网融合应用中音/视频控制和媒体处理等功能软
件研发。

2.研发配套的网络管理和业务部署系统；
a)包括设备端的SNMP、TR069客户端协议/功能软件开发；
b)包括服务器端网络管理系统和业务部署系统软件开发；
项目特点：多功能融合，通过一台设备可提供如下功能
1.互联网接入功能：通过2个WAN可以使企业接入互联网，并实现负载均衡。

2.3G网络接入功能：通过TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA 3G网络接入
互联网，利用无线技术，能实现快速部署。

3.VPN（虚拟专网）功能，帮助运营商给企业提供VPN业务：
a)通过IPsecVPN协议以及DES、3DES、AES等加密模块实现VPN业务，
b)通过MPLS L2/L3VPN功能实现VPN业务，
4.无线接入功能：通过IEEE802.11b/g无线接入点功能，实现运营商无线热点
覆盖。

5.物联网网关功能：多功能融合网关能提供统一数据格式转换与传输，轻松实现物联
网数据的收集/下发与传输。

物联网网关支持感知层设备的多种通信协议和数据类型，通过将多种感知层信息进行统一格式的转换处理，并借助融合型网关丰富的网络通信功能，简化物联网数据收集和传输系统的设计，并提供良好的可维护性。

6.融合通信：多功能融合网关能面向企业用户提供语音、视频通信功能，方便企业客
户快速部署低成本的企业融合通信方案，并提供方便的维护能力。

7.安全防护功能：通过状态防火墙、入侵检测、用户连接控制等功能帮助运营
商给企业客户提供网络安全服务，也可以提高物联网系统的安全性、提高融合通信系统的安全性。

立项理由
1．通过多功能融合型通信网关，降低电信运营商投资
2008年5月17日中国电信新一轮的电信重组和改革，形成了中国电信、中国移动、中国联通三家大型综合电信业务运营商，同时拉开了中国电信市场全面竞争的局面。

各家电信运营商为了提高ARPU值，纷纷推出了针对集团客户（例如政府、企业等）的综合电信服务，来争夺集团客户资源，例如中国电信的“商务领航”品牌；中国联通的“宽带商务”品牌；中国移动的“商务宝”品牌。

为了争夺集团客户资源，电信运营商需要首先自己提供接入设备把客户接入到自己的网络，后续才能够提供更多的服务，提高单一用户的ARPU值，以往的解决方案（图1）：普通路由器实现用户网络接入，网络安全设备实现IPSec VPN 以及FW等功能、以太网交换机实现客户PC接入、无线AP实现无线终端设备接入，这样电信运营商需要给用户投资4台网络设备，不仅投资高，并且网络维护成本高、设备功耗高。

多功能融合型通信网关通过ALL-IN-ONE的解决方案，用一台网络设备替代原来的四台网络设备（图2），并且实现了原来四台设备的所有功能，不仅节约了电信运营商投资，并且通过综合网络管理系统实现设备的远程维护和业务部署，降低电信运营商网络维护费用。

原来电信运营商发展一个集团客户需要投资7500元以上，采用多功能融合型通信网关后，投资额为：每用户4000元，每用
户减少投资3500元。

中国有430万家中小企业和3800万家个体经营户，我们以30%的中小企业和5%的个体经营户享受电信运营商的综合电信服务，平均每个中小企业按照2台需求（分支机构和总部），则多业务融合型通信网管市场容量为：448万台，179亿元。

如果按照448万用量计算，则减少运营商整体投资为：157亿元。

（图1）（图2）
2．紧跟国际领先厂商，抢占国内市场先机
由于北美、欧洲等国家电信市场开放较早，电信运营商的综合电信服务提供较早，从而促进国际上知名的网络设备厂商CISCO、3COM等较早的推出了多功能融合型通信网关，满足电信运营商需求。

目前中国的电信市场全面竞争才刚刚开始，中国企业还没有推出类似的“自主知识产权”的通信网关。

该公司从2008年11月开始关注中国电信市场开放以及电信运营商转型，同时论证并立项了多功能融合型通信网关项目，到目前为止该项目已经进入样机测试阶段，据了解国内其他厂商，例如锐捷、神州数码等网络设备厂商已经开展了该类产品的市场调研工作，而国内电信设备厂商重点是放在电信运营商侧的核心网络设备上，用户侧的网络设备并不是他们的重点。

国内厂商通过成本、服务等优势能够很好的在未来的竞争中战胜国外厂商CISCO、3COM等，并且还可以参与国际竞争。

3．物联网网关的必要性
物联网的接入方式是多种多样的，近程通信的技术标准仅常见的传感器网络技术就包括Lonworks 、ZigBee 、6LowPAN 、RUBEE 等。

各类技术主要针对某一应用展开，缺乏兼容性和体系规划。

现在国内、外已经在开展物联网网关标准化工作，如3GPP 、传感器工作组，以实现各种通信技术标准的互联互通。

物联网网关设备是最适合将多种接入手段整合起来，统一互联到接入网络的关键设备，网关可满足局部区域短距离通信的接入需求，实现与公共网络的连接，同时完成转发、控制、信令交换和编解码等功能，而终端管理、安全认证等功能保证了物联网业务的质量和安全。

物联网网关在未来的物联网时代将会扮演着非常重要的角色。

物联网网关可以实现感知延伸网络与接入网络之间的协议转换，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联。

物联网网关将广泛应用于智能家居、智能社区、数字医院、智能交通等各行各业。

物联网网关具有广泛的接入能力、融合异构性网络接入，具有管理能力合协议转换能力。

实现注册管理、权限管理、状态监管等。

网关实现子网内节点的管理，如获取节点的标识、状态、属性、能量等，以及远程唤醒、控制、诊断、升级和维护等。

由于子网的技术标准不同，协议的复杂性不同，所以网关具有的管理能力不同。

管理不同的感知网络、不同的应用，保证能够使用统一的管理接口技术对末梢网络节点进行统一管理。

物联网网关从不同的感知网络到接入网络的协议转换、将下层的标准格式的数据统一封装、保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令；将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。