隨著物聯網趨勢隨著連接設備數量的增加而增長，對物聯網網關的需求也顯著增加，并將繼續呈指數級增長。實現對物聯網網關的需求是因為隔離系統正在迅速轉變為無處不在的互聯網系統（也稱為“連接設備”），該系統可用于通過利用物聯網網關的各種無線連接技術來捕獲和傳達有價值的信息，以進行統一的邊緣分析。換句話說，物聯網網關通過提供基本的構建塊來開發物聯網設備和基于物聯網云的應用程序之間的安全強大的無線連接，從而發揮著至關重要的作用。

OEM希望提供一個網關/集線器來連接其現有的無線設備組合，主要考慮三個主要方面 - 第一，成本，第二是系統的整體效率和有效性，第三，它提供的靈活性，以設計隨著時間的推移而發展的定制物聯網解決方案。在設計物聯網網關時，大多數OEM會考慮以下四種方法之一：

從頭開始設計 – 根據物聯網用例的特定要求，使用所需的外形設計、無線連接和其他配置從頭開始構建網關。雖然它有自己獨特的優勢，但這種方法在很大程度上增加了成本和上市時間。

基于開放平臺的解決方案 – 利用基于開放平臺的解決方案，如 Raspberry Pi、Arduino 和 beaglebone，無需大量編程即可實現定制的網關產品。此方法適用于小型物聯網應用，但不適用于大型物聯網應用。

固定的基于配置的 OEM 解決方案 – 購買一些知名供應商的生產就緒網關平臺并構建 IoT 應用程序。大多數此類供應商都有固定的配置和外形設計。它們不提供針對特定需求自定義體系結構的靈活性。

模塊化/可配置的OEM網關解決方案 – 一些供應商（如VOLANSYS）提供了一個生產就緒的物聯網網關入門工具包平臺，以構建可以通過模塊化架構實施快速定制的物聯網解決方案。這種白標網關解決方案適用于小型和大型物聯網應用，因為它提供了靈活的架構和更快的上市時間。

前三種方法有多個缺點，可能會影響您的業務成本效益或時間效率。然而，第四種是中間方法，該方法非常靈活，也是對基于自定義配置的網關進行原型設計的最可行選擇，允許早期現場試驗，并且可以在減少時間、成本和風險的情況下支持大規模生產。

讓我們看一下所有方法與從原型到生產的物聯網網關產品開發生命周期中要考慮的關鍵因素的詳細比較。

網關原型設計需要考慮的關鍵因素

在設計網關原型平臺時，無論是從頭開始構建還是利用可用平臺，都需要考慮幾個方面。其中一些解釋如下。

外形設計：物聯網網關結合了網絡、控制和數據、安全、遠程操作和集中管理等所有功能，通常被迫在尺寸和外形上妥協，而不是無風扇和無通風口設計。

硬件平臺：對于大多數平臺，硅板、引腳排列和連接器不夠友好，無法使用該平臺測試市場。此外，傳統的原型設計與各種外設不兼容，這些外設限制了網關在多個應用中的使用。

無線連接：市場上大多數原型就緒網關都使用ZigBee，Wi-Fi，LTE，Thread，Z-Wave，Sub-GHz RF等標準提供有限的有線和無線連接選項，其中一些可能無法作為選項提供。此外，為南向和北向連接提供更多選項可以延長上市時間。允許產品開發人員從北向接口（WiFi，LTE，以太網）和南向接口（ZigBee，Z-Wave，LoRaWAN，Sub-GHz）中進行選擇的解決方案在市場上非常罕見。

預合規：最關鍵的階段是在網關投放市場之前獲得認證，因為認證過程非常耗時。因此，需要及時解決合規前的考慮因素。在當今快節奏的市場中，認證就緒平臺在產品發布前將PDLC縮短了近三個月的時間。如果平臺未經過預認證，此類產品投放市場的總時間將顯著增加。目前市場上很少有網關提供FCC / CE / IC預認證以及多種連接選項，如Zigbee?，Thread，Wi-Fi / 3G和藍牙。

讓我們快速比較一下這些因素在所有四種設計方法中的表現。

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大批量網關生產需要考慮的關鍵因素

基本上，5G頻譜在三個主要范圍內進行分配，即：

低頻段范圍低于 1GHz

中頻范圍介于 3.3 GHz 至 3.8 GHz、6GHz 和 CBRS 之間

高頻段（毫米波）范圍從 26 GHz、28 GHz 和 40 GHz 范圍開始

有三種類型的頻譜，每種頻譜的分配可能因地區而異。讓我們了解每個頻譜及其在一些主要國家的分配：

許可頻譜：對于專用5G網絡，企業可以從政府機構或移動網絡運營商購買/租賃頻譜。對于關鍵的通信要求，專用許可頻譜可以通過配置帶寬、速度、功率等來確保所需的 QoS。

未經許可的頻譜：未經許可的頻譜可供任何人免費使用，但它不能保證優質的服務，因為它可能完全擁堵或不使用

共享頻譜：共享頻譜，例如公民寬帶無線電服務（CBRS US）頻段的授權接入（GAA）層，也可用于專用5G網絡。但是，共享許可頻段需要管理系統以避免干擾

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總結：

如前所述，在從原型到生產的物聯網網關產品開發路線圖中，如果不選擇模塊化方法，OEM 必須妥協一個或另一個因素。VOLANSYS的模塊化物聯網網關是一種解決方案，是上述方法的最佳選擇。該智能網關參考平臺采用模塊化硬件架構、多無線電連接、多操作系統支持高效開發，并通過了 FCC/CE/IC 認證。對于最終用戶，它可作為購買選項隨時使用。對于 OEM 來說，它是可配置的，并可作為白標構建選項提供，幫助他們進入物聯網領域，包括家庭、建筑、制造、醫療保健、運輸和其他物聯網就緒行業，并縮短上市時間、降低工作量和成本。

審核編輯：郭婷