宋汉卿，杨永杰

（南通大学，江苏 南通 226019）

0 引言

目前对于网关的研究，文献[1]使用进阶精简指令集机器（Advanced RISC Machine，ARM）架构以及BC29 芯片，研究了无线传感器网络的低功耗网关；文献[2]研究了基于Arduino 的物联网网关；文献[3]研究了智能家居管理系统方面的网关；文献[4]研究了工业物联网网关，以确保工业生产的数据安全；文献[5]研究了边缘计算在网关的应用；文献[6]研究了基于OpenWrt 的智能网关。从以上文献可以看出，关于网关的研究中既有ARM架构，也有每秒百万次指令（Million Instructions Per Second，MIPS）架构。本文所研究的是基于MIPS架构的专网网关，与文献[6]中使用的MT7620A同属于路由器芯片，但是本文采用的是74KCs 的MIPS 架构，计算性能更好。

在专网通信相关研究中，关于电力专网通信的研究较多。其中文献[7]提出建设一个分布式大数据监控网络，以远程监测电力网络的安全；文献[8]对比了230 MHz 和1 800 MHz 两个频段的电力专网通信，结果表明1 800 MHz 电力专网在吞吐量、时延和服务质量上都更好；文献[9]分析了电力通信互调干扰的影响并给出解决策略。除了电力行业之外，还研究了在其他行业的应用；文献[10]构建了警用异构专网通信，使用Kullback-Leibler 散度排列网络，可以根据业务需求的不同分配网络服务；文献[11]通过机器学习的手段预测网络性能的变化并调整配置以获得稳定良好性能的玩家专网研究；文献[12]使用工业科学医学（Industrial Scientific Medical，ISM）频段建设医院专网并讨论了安全性和可靠性。

从以上两方面的分析可以看出，当前缺乏智能网络中网关的节能研究，更没有专网网关的节能研究，基于此本文设计了一种低功耗政务专网网关，并提出一种基于状态转移图的能量管理算法，使得网关在没有终端接入Wi-Fi 模块时不开启专网模块以达到节能的目的。……