CN107508753A - 一种物联网网关的实现装置 - Google Patents

Abstract

一种物联网网关的实现装置，由两块基于多核CPU的控制板和多块协议转换接口板组成，正常工作时，一块为主控制板，另外一块为备控制板。当主控制板出现故障或接收用户发来的主备切换命令，备控制板变为主控制板接管物联网网关工作，同时重启主控制板。当主控制板被从网关中拔出，备控制板也会变为主控制板接管物联网网关***工作。主备两块控制板都对协议转换接口板送上来的数据包进行同样的处理，但备控制板对处理过的数据最终丢弃，只有主控制板对处理过的数据进行输出。本发明通过将两块控制板采用互为备份的方式来降低***的故障率，实现物联网中关键数据在其中一块控制板出故障时也能无损传输，从而保证整个物联网的可靠性和业务的连续性。

Description

一种物联网网关的实现装置

技术领域

本发明属于物联网领域，具体涉及一种物联网网关的实现装置。

背景技术

近年来，物联网的应用十分广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监控、老人护理、个人健康等多个领域。物联网的接入方式也是多种多样的，如广域的PSTN、短距离的ZigBee等，物联网网关***是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。它可满足局部短距离通信的接入需求，实现与公共网络的接入，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。物联网网关在物联网时代将会扮演着非常重要的角色，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。作为物联网核心的网关，其稳定性决定了整个物联网***的稳定性。

当前的物联网网关***大多是嵌入式路由器设备，配备一块控制板卡，一旦负责控制整个***的网关设备发生故障，整个物联网***则处于瘫痪状态。如现有技术中提出的物联网网关设备的备份方法，其两块核心板均采用Active/Standby工作模式，当主控制板出现故障时，备控制板切换到Active工作模式时间过长，其间物联网网关***相当于不工作，传感网络经过物联网网关传送给物联网云平台的关键数据包会被丢弃，在一些国防军工企业的制造车间物联网网关，这是绝对不允许的。

发明内容

本发明的针对现有技术中的不足，提供一种物联网网关的实现装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种物联网网关的实现装置，其特征在于，包括：两块基于多核CPU的控制板、多块协议转换接口板和一块以太接口板；两块控制板插装在物联网网关的两个相邻的控制板槽位上，两块控制板之间的各控制线通过背板互相连接，当物联网网关正常工作时，其中一块控制板为主控制板，另外一块控制板为备控制板；物联网网关上电后，两块控制板协商主备状态；协议转换接口板有两路接口连接器，一路连接主控制板，另外一路连接备控制板，多个协议转换接口板***物联网网关的多个接口插槽中，用于对物联网网关下挂传感网络节点上送来的各种类型的数据进行解析处理，将剥离得到的应用数据通过接口连接器发送给两块控制板；主控制板处理完协议转换接口板传送上来的传感网络数据包后，通过以太接口板把数据包发送到公共网络，传送给物联网云平台。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

两块控制板采用Active/Active 工作模式，进行1:1的冗余备份，主控制板和备控制板保持实时通信，备控制板上保持一份与主控制板上同样的数据以实现热备份；控制板具体包括槽位寄存器、重启模块、多核CPU、串口命令处理模块、心跳脉冲寄存器、主备状态寄存器、监测逻辑芯片EPLD、存储模块、业务处理模块、数据同步模块和接口芯片。

网关***上电后，多核CPU将控制板的槽位号写入该控制板的槽位寄存器，并经过控制总线读取另外一块控制板的槽位寄存器，比较两块控制板的槽位号大小协商出主备状态，并写入各控制板的主备状态寄存器，其中，槽位号较小的控制板为主控制板。

物联网网关对于控制类消息，只有主控制板对其处理，备控制板不处理控制类消息；主控制板的业务处理模块对各种控制消息进行处理后，把处理后的数据和表项写入主控制板的存储模块，并把这些数据和表项拷贝一份发送给主控制板的数据同步模块，主控制板的数据同步模块把这些数据和表项经过数据总线发送给备控制板的数据同步模块，备控制板的业务处理模块从备控制板的数据同步模块获取这边数据和表项后，写入备控制板的存储模块。

物联网网关下挂的各个传感网络汇聚节点向物联网网关发送的注册消息经过协议转换接口板到达主控制板和备控制板时，两块控制板的业务处理模块解析出消息为本地消息后，只有主控制板的业务处理模块对此消息进行处理，把下挂的传感网络汇聚节点注册消息保存到主控制板的存储模块，备控制板的业务处理模块丢弃此消息；物联网网关向物联网云平台发送注册消息由主控制板的业务处理模块发起，备控制板的业务处理模块不参与；物联网网关下挂的传感网络汇聚节点标识与物联网云平台标识的映射关系路由表都是由主控制板的业务处理模块生成并由主控制板写入到主控制板的存储模块。

当主控制板出现故障时，备控制板变为主控制板接管物联网网关的工作，同时重启原主控制板；控制板的主备切换是采用主备相互监测与控制的方式：主控制板和备控制板均发出各自的心跳信号，并同时轮询监测对方的心跳信号，当一方出现故障时，另一方监测不到心跳信号后根据本板的主备状态决定是否切换，然后重启故障控制板。

心跳信号是多核CPU以一定频率向心跳脉冲寄存器写入数据而得到的脉冲信号，每个控制板产生的脉冲信号输出到对方控制板的监测逻辑芯片EPLD，监测逻辑芯片EPLD以相同频率监测心跳脉冲信号；如果主控制板的监测逻辑芯片EPLD连续多次没有监测到备控制板发送过来的心跳脉冲信号，主控制板的监测逻辑芯片EPLD发送控制信号给备控制板的监测逻辑芯片EPLD，备控制板的监测逻辑芯片EPLD调用重启模块，备控制板的重启模块会重启备控制板的多核CPU，从而重启备控制板；如果备控制板的监测逻辑芯片EPLD连续多次没有监测到主控制板发送过来的心跳脉冲信号，备控制板切换为主控制板状态，并将主状态写入本板的主备状态寄存器，然后备控制板的监测逻辑芯片EPLD发送控制信号给主控制板的监测逻辑芯片EPLD，主控制板的监测逻辑芯片EPLD调用重启模块，主控制板的重启模块重启主控制板的多核CPU，从而重启主控制板。

主控制板和备控制板上都设有串口可以连接远程控制PC，用户如果在主控制板的串口上面输入主备切换命令，主控制板的串口命令处理模块会向主控制板的监测逻辑芯片EPLD发控制消息，主控制板的监测逻辑芯片EPLD发送控制信号给备控制板的监测逻辑芯片EPLD，备控制板的监测逻辑芯片EPLD将主状态写入备控制板的主备状态寄存器，备控制板切换为主控制板状态，然后主控制板调用主控制板的重启模块，重启主控制板的多核CPU，从而重启主控制板；用户如果在备控制板的串口上面输入主备切换命令，备控制板的串口命令处理模块把命令打包后发送给主控制板的串口命令处理模块，备控制板不对用户从串口输入的命令做处理。

协议转换接口板对物联网网关下挂传感网络汇聚节点上送来的各种类型的数据进行解析处理，将剥离得到的应用数据通过接口连接器发送给两块控制板的接口芯片，控制板从接口芯片获取应用数据进行相关处理后，主控制板把处理后的数据发送给接口芯片，接口芯片根据路由表出口把数据发送给以太接口板的接口连接器，以太接口板把数据发送给物联网网关的上联公共接入网络，接口芯片还根据路由表出口把数据发送给协议转换接口板的接口芯片，协议转换接口板把数据发送给物联网网关下挂的传感网络汇聚节点。

对于物联网网关下挂的传感网络汇聚节点传送过来的传感网络各种参数数据包，物联网网关的主控制板和备控制板都会查找传感网络汇聚节点标识与物联网云平台标识的映射关系路由表，找到对应的以太出口，只有主控制板把这些数据包从以太出口发送给公共网络，备控制板丢弃这些数据包；物联网网关下挂的两个异构传感网络相互通信时，源传感网络汇聚节点把数据包传送到物联网网关，物联网网关的主控制板和备控制板都会查找源传感网络汇聚节点标识与目的传感网络汇聚节点标识的映射关系路由表，找到目的传感网络汇聚节点对应的协议转换接口板，只有主控制板把这些数据包从对应的协议转换接口板发送给目的传感网络汇聚节点，备控制板丢弃这些数据包。

本发明的有益效果是：当主控制板出现故障或网关***接收用户发来的主备切换命令时，备控制板变为主控制板接管物联网网关***工作，同时重启原主控制板；当主控制板被从网关中拔出，备控制板也会变为主控制板接管物联网网关***工作。物联网网关***中所有协议转换接口板都有两路接口连接器，一路连接主控制板，另外一路连接备控制板，主备两块控制板都对协议转换接口板送上来的数据包进行同样的处理，但备控制板对处理过的数据最终丢弃，只有主控制板对处理过的数据进行输出。通过将物联网网关中两块控制板采用互为备份的方式来降低***的故障率，实现物联网中关键数据在物联网网关的其中一块控制板出故障时也能无损传输，从而保证整个物联网***的可靠性和业务的连续性。

附图说明

图1表示本发明的物联网网关结构图。

图2表示本发明的物联网网关控制板模块图。

图3表示本发明的物联网网关控制板协商主备状态逻辑模块图。

图4表示本发明的物联网网关控制板协商主备状态流程图。

图5表示本发明的物联网网关控制板数据同步逻辑模块图。

图6表示本发明的物联网网关控制板数据同步流程图。

图7表示本发明的物联网网关控制板主备状态切换逻辑模块图。

图8表示本发明的物联网网关控制板主备状态切换流程图。

图9表示本发明的物联网网关用户输入主备切换命令处理逻辑模块图。

图10表示本发明的物联网网关用户输入主备切换命令流程图。

图11表示本发明的物联网网关控制板处理数据转发信息逻辑模块图。

图12表示本发明的物联网网关控制板处理数据转发信息流程图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，物联网网关由两块基于多核CPU的控制板和多块协议转换接口板组成。在物联网网关的两个相邻控制板槽位上插装有两块相同的基于多核CPU XLP832的、用于主备备份的控制板，两板之间的各个控制线通过背板互相连接。两块控制板采用Active/Active 工作模式，进行1:1的冗余备份，主控制板和备控制板保持实时通信，备控制板上保持一份与主控制板上同样的数据以实现热备份。进一步参见图2，物联网网关的控制板处理逻辑具体包括如下模块：槽位寄存器、重启模块、多核CPU、串口命令处理模块、心跳脉冲寄存器、主备状态寄存器、监测逻辑芯片EPLD、存储模块、业务处理模块、数据同步模块、接口芯片、数据总线和控制总线等。

在物联网网关的多个接口插槽可以***协议转换接口板，协议转换接口板用于对物联网网关下挂传感网络汇聚节点上送来的各种类型的数据进行解析处理，将剥离得到的应用数据通过接口连接器发送给两块控制板的接口芯片，控制板从接口芯片获取应用数据进行相关处理后，主控制板会把处理后的数据发送给接口芯片，接口芯片根据路由表出口把包发送给以太接口板的接口连接器，以太接口板然后把包发送给物联网网关上联公共接入网络。接口芯片根据路由表出口也可能把包发送给协议转换接口板的接口芯片，协议转换接口板把包发送给物联网网关下挂的传感网络汇聚节点。

物联网网关***还包括一块以太接口板，主控制板处理完协议转换接口板传送上来的传感网络数据包后，通过以太接口板把包发送到公共网络给物联网云平台。

如图3所示，多核CPU模块、槽位寄存器和主备状态寄存器，用于物联网网关***上电后，两块控制板协商主备状态，其中，选择槽位号小的控制板为主控制板。例如物联网网关***有两个相邻的控制板插槽N和N+1，两块控制板协商选择N插槽的控制板为主控制板，N+1插槽的控制板为备控制板。网关***上电后，多核CPU都会将本控制板槽位号写入本板的槽位寄存器，并经过控制总线读取另外一块控制板的的槽位寄存器，比较二者的槽位号大小协商出主备控制板状态，并写入各控制板的主备状态寄存器。N插槽的控制板主备状态寄存器写为主状态，N+1插槽的控制板主备状态寄存器写为备状态。

物联网网关***上电后，两块控制板协商主备状态流程如图4所示：

步骤S401，***上电，控制板把本板槽位号写入本板的槽位寄存器；

步骤S402，控制板读取对端控制板的槽位寄存器，并比较二者大小；

步骤S403，判断对端槽位号是否比本端大；

步骤S404，如果比本端大，控制板写主状态到本板主备状态寄存器；

步骤S405，如果比本端小，控制板写备状态到本板主备状态寄存器。

如图5所示，业务处理模块、主备状态寄存器、数据同步模块和存储模块，用于当物联网网关***正常工作时，主备两控制板之间同步数据和表项，保证主备两控制板实现数据和表项热备份。物联网网关***对于控制类消息，只有主控制板对其处理，备控制板不处理控制类消息。例如，物联网网关***下挂的各个传感网络汇聚节点向物联网网关发送的注册消息经过协议转换接口板到达主备两块控制板时，两块控制板的业务处理模块解析出消息为本地消息后，只有主控制板业务处理模块对此消息进行处理，备控制板业务处理模块丢弃此消息。主控制板业务处理模块把下挂的传感网络汇聚节点注册消息保存到主控制板存储模块。同样的，物联网网关向物联网云平台发送注册消息时也是由主控制板业务处理模块发起，备控制板业务处理模块不参与。物联网网关下挂的传感网络汇聚节点标识与物联网云平台标识的映射关系路由表都是由主控制板业务处理模块生成并由主控制板写入到主控制板存储模块。上面讲到的主控制板业务处理模块对各种控制消息进行处理后，把处理后的数据和表项写入主控制板存储模块后，还要把所有这些数据拷贝一份发送给主控制板数据同步模块，主控制板数据同步模块把这些数据经过数据总线发送给备控制板的数据同步模块，备控制板的业务处理模块从备控制板数据同步模块获取这边数据和表项后，写入备控制板存储模块。同样的，当主控制板上面这些数据和表项发生变化后，主控制板也需要实时同步一份拷贝发送给备控制板。经过同步处理，主备两块控制板上面的数据和表项完全一致。

当物联网网关***正常工作时，主备两控制板之间同步数据和表项，流程如图6所示：

步骤S601，控制板从协议转换接口板或多核CPU收到控制消息；

步骤S602，控制板业务处理模块读取主备状态寄存器；

步骤S603，主备状态寄存器的状态是不是主状态；

步骤S604，如果不是主状态，业务处理模块丢弃此控制消息；

步骤S605，如果是主状态，控制板业务处理模块处理控制消息，生成表项和数据，写入存储模块，并把表项和数据拷贝一份发送给数据同步模块；

步骤S606，数据同步模块经过数据总线把表项和数据发送给备控制板的数据同步模块；

步骤S607，备控制板的业务处理模块从数据同步模块获取表项和数据，写入存储模块。

如图7所示，多核CPU模块、重启模块、主备状态寄存器、心跳脉冲寄存器和监测逻辑芯片EPLD，用于当主控制板出现故障时，备控制板变为主控制板接管物联网网关***工作，同时重启原主控制板。控制板的主备切换是采用主备相互监测与控制的方式：主备控制板均发出各自的心跳信号，并同时轮询监测对方的心跳信号。当一方出现故障时，另一方监测不到心跳信号后根据本板主备状态决定是否切换，然后重启故障控制板。上述心跳信号是多核CPU以适中频率（例如10毫秒）向特定的硬件寄存器写入数据而得到的脉冲信号。每个控制板产生的脉冲信号输出到对方控制板的监测逻辑芯片EPLD，EPLD以相同频率（例如10毫秒）监测心跳脉冲信号，如果连续三次（例如30毫秒）没有检测到心跳脉冲，控制板需要根据自身主备状态做相应处理。如果主控制板的监测逻辑芯片EPLD连续三次没有监测到备控制板发送过来的心跳脉冲信号，主控制板的监测逻辑芯片EPLD会发控制信号给备控制板的监测逻辑芯片EPLD，备控制板的监测逻辑芯片EPLD调用重启模块，备控制板的重启模块会重启备控制板的多核CPU，从而重启备控制板。如果备控制板A的监测逻辑芯片EPLD连续三次没有监测到主控制板B发送过来的心跳脉冲信号，备控制板A会切换为主控制板状态，并将主状态写入本板主备状态寄存器，然后监测逻辑芯片EPLD会发控制信号给主控制板B的监测逻辑芯片EPLD，控制板B的监测逻辑芯片EPLD调用重启模块，主控制板B的重启模块会重启主控制板B的多核CPU，从而重启主控制板B。控制板的监测逻辑芯片EPLD连续三次没有监测到对方控制板发送过来的心跳脉冲信号，需要读取本板主备状态寄存器来确定本板的主备状态，再来决定是否切换主备状态。当主控制板被从物联网网关中拔出，备控制板也会切换为主控制板状态接管物联网网关***工作，过程与上述相同。

当主控制板出现故障时，备控制板变为主控制板接管物联网网关***工作，同时重启原主控制板，流程如图8所示：

步骤S801，多核CPU以适中频率向心跳脉冲寄存器写数据产生脉冲信号；

步骤S802，监测逻辑芯片EPLD以相同频率监测心跳脉冲信号；

步骤S803，监测逻辑芯片EPLD是否连续三次监测不到心跳脉冲信号；

步骤S804，如果不是，返回S801；如果是，监测逻辑芯片EPLD读取主备状态寄存器获取主备状态；

步骤S805，主备状态寄存器的状态是不是主状态；

步骤S806，如果不是，监测逻辑芯片EPLD写主备状态寄存器为主状态，跳到S807；

步骤S807，如果是，监测逻辑芯片EPLD发控制信号给对端故障控制板的监测逻辑芯片EPLD；

步骤S808，故障控制板的监测逻辑芯片EPLD调用本板重启模块，重启模块重启故障控制板多核CPU，重启故障控制板。

如图9所示，多核CPU模块、重启模块、主备状态寄存器、串口命令处理模块和监测逻辑芯片EPLD，用于当物联网网关***接收用户发来的主备切换命令，备控制板变为主控制板接管物联网网关***工作，同时重启原主控制板。主控制板和备控制板上面都有串口可以连接远程控制PC。用户如果在主控制板A串口上面输入主备切换命令，主控制板A的串口命令处理模块会向本板监测逻辑芯片EPLD发控制消息，主控制板A的监测逻辑芯片EPLD会发控制信号给备控制板B的监测逻辑芯片EPLD，备控制板B的监测逻辑芯片EPLD将主状态写入本板主备状态寄存器，备控制板B切换为主控制板状态。然后主控制板A调用本板的重启模块，重启本板的多核CPU，从而重启主控制板A。用户如果在备控制板串口上面输入主备切换命令，备控制板的串口命令处理模块会把命令打包后发送给主控制板的串口命令处理模块。物联网网关***的备控制板不对用户从串口输入的命令做处理，备控制板都会把命令打包后交由主控制板处理。

物联网网关***接收用户发来的主备切换命令，备控制板变为主控制板接管物联网网关***工作，同时重启原主控制板，流程如图10所示：

步骤S1001，串口命令处理模块收到用户发来的主备切换命令；

步骤S1002，串口命令处理模块读取主备状态寄存器，获取主备状态；

步骤S1003，判断主备状态寄存器的状态是否为主状态；

步骤S1004，如果不是，串口命令处理模块把命令打包发给主控制板的串口命令处理模块，跳到S1001；

步骤S1005，如果是，串口命令处理模块向本板监测逻辑芯片EPLD发控制信息；

步骤S1006，监测逻辑芯片EPLD发控制信号给备控制板的监测逻辑芯片EPLD，并调用本板重启模块，重启模块重启多核CPU，重启主控制板；

步骤S1007，备控制板监测逻辑芯片EPLD将主状态写入本板主备状态寄存器。

物联网网关***中所有协议转换接口板都有两路接口连接器，一路连接主控制板，另一路连接备控制板。协议转换接口板用于对物联网网关下挂传感网络汇聚节点上送来的各种类型的数据进行解析处理，将剥离得到的应用数据通过接口连接器发送给两块控制板。本物联网网关***的协议转换接口板包括但不限于蓝牙接口板、ZigBee协调器接口板、6lowpan接口板、RFID接口板、WiFI接口板、3G\2G接口板、LTE接口板、以太接口板、USB接口板等。

如图11所示，主备状态寄存器、业务处理模块，用于主备两块控制板都对协议转换接口板送上来的数据包进行同样的处理，但备控制板对处理过的数据最终丢弃，只有主控制板对处理过的数据进行输出。例如对于物联网网关下挂的传感网络汇聚节点传送过来的传感网络各种参数数据包，物联网网关的主备两控制板都会查找传感网络汇聚节点标识与物联网云平台标识的映射关系路由表，找到对应的以太出口，但是只有主控制板把这些数据包从以太出口发送给公共网络，备控制板丢弃这些包。再比如，物联网网关下挂的两个异构传感网络相互通信时，源传感网络汇聚节点把包传送到物联网网关，物联网网关的主备两控制板都会查找源传感网络汇聚节点标识与目的传感网络汇聚节点标识的映射关系路由表，找到目的传感网络汇聚节点对应的协议转换接口板，但是只有主控制板把这些数据包从对应的协议转换接口板发送给目的传感网络汇聚节点，备控制板丢弃这些包。如前所述，两块控制板读取各自本板的主备状态寄存器获取本板的主备状态，决定数据包转发还是丢弃。

主备两块控制板都对协议转换接口板送上来的数据包进行同样的处理，但备控制板对处理过的数据最终丢弃，只有主控制板对处理过的数据进行输出，流程如图12所示：

步骤S1201，控制板从协议转换接口板收到需要转发的数据信息；

步骤S1202，业务处理模块对这些需转发的数据信息做处理；

步骤S1203，业务处理模块读取主备状态寄存器的状态是否为主状态；

步骤S1204，判断主备状态寄存器的状态是否为主状态；

步骤S1205，如果不是，备控制板丢弃这些需转发的数据信息；

步骤S1206，如果是，主控制板把这些数据信息发送给协议转换接口板或以太接口板。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物联网网关的实现装置，其特征在于，包括：两块基于多核CPU的控制板、多块协议转换接口板和一块以太接口板；两块控制板插装在物联网网关的两个相邻的控制板槽位上，两块控制板之间的各控制线通过背板互相连接，当物联网网关正常工作时，其中一块控制板为主控制板，另外一块控制板为备控制板；物联网网关上电后，两块控制板协商主备状态；协议转换接口板有两路接口连接器，一路连接主控制板，另外一路连接备控制板，多个协议转换接口板***物联网网关的多个接口插槽中，用于对物联网网关下挂传感网络节点上送来的各种类型的数据进行解析处理，将剥离得到的应用数据通过接口连接器发送给两块控制板；主控制板处理完协议转换接口板传送上来的传感网络数据包后，通过以太接口板把数据包发送到公共网络，传送给物联网云平台。

2.如权利要求1所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：两块控制板采用Active/Active 工作模式，进行1:1的冗余备份，主控制板和备控制板保持实时通信，备控制板上保持一份与主控制板上同样的数据以实现热备份；控制板具体包括槽位寄存器、重启模块、多核CPU、串口命令处理模块、心跳脉冲寄存器、主备状态寄存器、监测逻辑芯片EPLD、存储模块、业务处理模块、数据同步模块和接口芯片。

3.如权利要求2所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：网关***上电后，多核CPU将控制板的槽位号写入该控制板的槽位寄存器，并经过控制总线读取另外一块控制板的槽位寄存器，比较两块控制板的槽位号大小协商出主备状态，并写入各控制板的主备状态寄存器，其中，槽位号较小的控制板为主控制板。

4.如权利要求2所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：物联网网关对于控制类消息，只有主控制板对其处理，备控制板不处理控制类消息；主控制板的业务处理模块对各种控制消息进行处理后，把处理后的数据和表项写入主控制板的存储模块，并把这些数据和表项拷贝一份发送给主控制板的数据同步模块，主控制板的数据同步模块把这些数据和表项经过数据总线发送给备控制板的数据同步模块，备控制板的业务处理模块从备控制板的数据同步模块获取这边数据和表项后，写入备控制板的存储模块。

5.如权利要求4所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：物联网网关下挂的各个传感网络汇聚节点向物联网网关发送的注册消息经过协议转换接口板到达主控制板和备控制板时，两块控制板的业务处理模块解析出消息为本地消息后，只有主控制板的业务处理模块对此消息进行处理，把下挂的传感网络汇聚节点注册消息保存到主控制板的存储模块，备控制板的业务处理模块丢弃此消息；物联网网关向物联网云平台发送注册消息由主控制板的业务处理模块发起，备控制板的业务处理模块不参与；物联网网关下挂的传感网络汇聚节点标识与物联网云平台标识的映射关系路由表都是由主控制板的业务处理模块生成并由主控制板写入到主控制板的存储模块。

6.如权利要求2所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：当主控制板出现故障时，备控制板变为主控制板接管物联网网关的工作，同时重启原主控制板；控制板的主备切换是采用主备相互监测与控制的方式：主控制板和备控制板均发出各自的心跳信号，并同时轮询监测对方的心跳信号，当一方出现故障时，另一方监测不到心跳信号后根据本板的主备状态决定是否切换，然后重启故障控制板。

7.如权利要求6所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：心跳信号是多核CPU以一定频率向心跳脉冲寄存器写入数据而得到的脉冲信号，每个控制板产生的脉冲信号输出到对方控制板的监测逻辑芯片EPLD，监测逻辑芯片EPLD以相同频率监测心跳脉冲信号；如果主控制板的监测逻辑芯片EPLD连续多次没有监测到备控制板发送过来的心跳脉冲信号，主控制板的监测逻辑芯片EPLD发送控制信号给备控制板的监测逻辑芯片EPLD，备控制板的监测逻辑芯片EPLD调用重启模块，备控制板的重启模块会重启备控制板的多核CPU，从而重启备控制板；如果备控制板的监测逻辑芯片EPLD连续多次没有监测到主控制板发送过来的心跳脉冲信号，备控制板切换为主控制板状态，并将主状态写入本板的主备状态寄存器，然后备控制板的监测逻辑芯片EPLD发送控制信号给主控制板的监测逻辑芯片EPLD，主控制板的监测逻辑芯片EPLD调用重启模块，主控制板的重启模块重启主控制板的多核CPU，从而重启主控制板。

8.如权利要求2所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：主控制板和备控制板上都设有串口可以连接远程控制PC，用户如果在主控制板的串口上面输入主备切换命令，主控制板的串口命令处理模块会向主控制板的监测逻辑芯片EPLD发控制消息，主控制板的监测逻辑芯片EPLD发送控制信号给备控制板的监测逻辑芯片EPLD，备控制板的监测逻辑芯片EPLD将主状态写入备控制板的主备状态寄存器，备控制板切换为主控制板状态，然后主控制板调用主控制板的重启模块，重启主控制板的多核CPU，从而重启主控制板；用户如果在备控制板的串口上面输入主备切换命令，备控制板的串口命令处理模块把命令打包后发送给主控制板的串口命令处理模块，备控制板不对用户从串口输入的命令做处理。

9.如权利要求2所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：协议转换接口板对物联网网关下挂传感网络汇聚节点上送来的各种类型的数据进行解析处理，将剥离得到的应用数据通过接口连接器发送给两块控制板的接口芯片，控制板从接口芯片获取应用数据进行相关处理后，主控制板把处理后的数据发送给接口芯片，接口芯片根据路由表出口把数据发送给以太接口板的接口连接器，以太接口板把数据发送给物联网网关的上联公共接入网络，接口芯片还根据路由表出口把数据发送给协议转换接口板的接口芯片，协议转换接口板把数据发送给物联网网关下挂的传感网络汇聚节点。

10.如权利要求2所述的一种物联网网关的实现装置，其特征在于：对于物联网网关下挂的传感网络汇聚节点传送过来的传感网络各种参数数据包，物联网网关的主控制板和备控制板都会查找传感网络汇聚节点标识与物联网云平台标识的映射关系路由表，找到对应的以太出口，只有主控制板把这些数据包从以太出口发送给公共网络，备控制板丢弃这些数据包；物联网网关下挂的两个异构传感网络相互通信时，源传感网络汇聚节点把数据包传送到物联网网关，物联网网关的主控制板和备控制板都会查找源传感网络汇聚节点标识与目的传感网络汇聚节点标识的映射关系路由表，找到目的传感网络汇聚节点对应的协议转换接口板，只有主控制板把这些数据包从对应的协议转换接口板发送给目的传感网络汇聚节点，备控制板丢弃这些数据包。