智能網關不僅承載運營商的基礎業務,還是私有網絡服務延伸的基礎,并為第三方業務開放硬件能力。智能網關的市場不可估量,發展也日趨多元化。本文就智能網關的架構和發展歷程進行介紹,并分析研究智能網關的發展現狀和趨勢。
智能網關系統功能
智能網關的系統功能主要由接入、核心、管理、業務和智能化功能5個模塊組成。
l 接入:實現寬帶客戶網絡與電信網絡的連接,傳送網絡數據;
l 核心:實現QoS功能、地址自動獲取、NAT處理、安全防護等功能;
l 管理:分為本地管理和遠程管理功能,本地管理實現本地登錄配置和管理,遠程管理實現遠程管理平臺對智能網關的零配置、跟蹤監控、API權限等功能;
l 業務:實現網關內置的基礎功能和運營商的增值業務;
l 智能化功能:開放操作系統提供的API接口開發應用插件,實現智能化增值業務。
智能網關的演進
隨著寬帶業務的發展,接入層設備從xDSL只能打電話和有線上網,發展提速后出現了光貓,再到現在的智能網關。智能網關除了融合以前的光貓有線數據傳輸功能,還增加了無線數據通信,可以連接更多有線和無線終端。
1.智能網關的現狀分析
從銷售渠道來看,智能網關可以分為兩個主市場——運營商市場和消費電子市場。
目前越來越多的運營商借助自身在寬帶接入領域的優勢,率先搶占智能網關市場。中國電信2011年開始普及推廣家庭網關E8。2014年7月,中國電信聯合Marvell、高通等6家芯片廠家,華為、中興、烽火等36家終端廠家舉辦悅me發布會,即中國電信天翼網關的前身。到2017年12月,天翼網關已經發展到第三代,主要廠家有烽火、中興、華為等。中國電信智能網關運營中心只有一級平臺機制,所有數據都會匯聚到運營中心。2018年,中國電信集采了3000萬臺天翼3.0的智能網關。
中國聯通和中國移動起步較晚,2016年都開始推廣智能網關,大力采集智能網關設備,布局家庭網絡。中國移動采用兩級運營中心,省一級,集團一級,數據先匯到省級運營中心,減少集團的壓力。中國移動在今年取得IPTV牌照后,不斷加大智能網關的集采力度,2018年規模達1150萬臺。據業界人士透露,中國聯通也已開始集采智能網關。
消費電子市場方面,智能網關類產品市場正在逐步啟動。近年來,智能網關消費電子市場發展迅猛,小米、華為、海爾等均紛紛布局智能家庭市場,智能網關品牌繁多。
2.智能網關管理協議
從技術來看,智能網關底層架構由最初的OSGi發展成基于Linux的OpenWrt,并不斷融合新的協議和功能。
運營商和制造商為方便對接入網絡的設備進行管理,也建立了自己的規范和協議,可以對接入的終端設備進行零配置、內容過濾和安全審查。
l 中國電信采用E-Link協議實現建立與AP之間的加密信道、設備注冊、配置信息下發、狀態信息上傳等功能。ITMS+平臺對終端設備進行跟蹤管理和命令下發。
l 中國移動用RMS平臺對終端設備進行配置和監控。
l 中國聯通用woLink構建運營商智能組網體系。
l 烽火用F-Link,華為用H-Link作為自己內部兼容和管理的協議。
3.智能網關應用場景
從應用來看,智能網關主要應用于家庭、政企、酒店三大場所。不同的場所接口和功能也不相同。智能網關用于這3種場景的接口類型如表所示。
4.智能網關問題猶存
目前智能網關以每年千萬甚至億臺的數量增長,快速發展的同時也遇到很多問題。智能網關普遍存在安全、穿墻、中間件兼容以及穩定性方面的問題。
智能網關呈現三大發展趨勢
隨著智慧家庭的迅速發展,越來越多的終端電子產品將接入網絡。智能網關是寬帶流量的統一匯聚節點,可以感知、區分以及控制不同的業務流,成為集約業務的管理平臺,是智慧家庭設備及安防傳感器的連接、控制中心,未來將成為大數據經營的入口。未來智能網關發展正呈現以下三大趨勢。
l 標準化
IEC委員會制定國際標準市場推進計劃中的一項重要工作就是推動IEC標準在各成員國的使用,提高標準使用率。對外,對國際標準的引用可以提高我們對國際標準化趨勢的認知程度,有利于推動符合國際市場需求的自主標準走出國門。對內,標準化可以增強設備互聯互通性,提高不同設備節點之間的兼容性,減少網絡優化成本。
l 硬件優化
技術的交叉應用推動寬帶發展多元化,推動智能網關多功能融合。為提升設備功能和性能,不同功能芯片拼湊在一起的低性能設備,將無法滿足業務和服務需要,會快速被市場所淘汰。多功能的智能網關芯片將對不同功能進行優化和整合。
l 功能整合
智能網關將進一步融合自動化控制系統、計算機網絡系統和網絡通信技術等物聯網技術,不斷整合各類家庭智能終端,實現各類家庭智能終端一體的網絡化、智能化。未來的家庭物聯網可涉及智能照明、家電控制、環境監測、影音娛樂、健康管理等方面,能最大限度地將人、家、物連接起來,進行互動。
在國家政策的支持和推動下,智能網關通過整合各種業務和接口,簡化網絡節點設計,對外通過云接入物聯網,對內利用智能家庭網關打造有廣電網絡特色的生態系統,為用戶提供多終端、多接入及多平臺的一體化解決方案將是未來的發展趨勢。