路由器的功能总体可以分为两大类：控制平面功能和数据平面功能。控制平面功能主要包括系统配置、系统管理以及路由表信息管理等，由于它不涉及网络中的数据包的处理，因此对处理速度没有特别高的需求，一般在路由器中可以使用软件方案实现。数据平面功能包括计算数据包的转发信息、数据包的存储和发送等，会直接对网络中的数据包进行处理，所以它需要保证很高的处理速率，在实现上多使用硬件方案。
在实际的物联网环境中，骨干网中的物联卡路由器会和其他多个路由器相互连接，以接收来自不同路由器的数据包，同时还可以把数据包转发到其他路由器;在边缘路由器上，路由器需要链接物联卡路由器，以保证数据互通。因此，路由器在物理结构上包含多个物联卡，路由器的数据平面功能都在物联卡中处理，每个物联卡通过双绞线或者光纤和其他路由器的物联卡相连。路由器的多块物联卡插在路由器的背板上，支持全双工链路，通过交换机构相互链接。物联卡在物理上又可以分为接口卡和处理部分，两者一一对应，分别用于对物联网数据包的接收/发送和存储调度等处理。
随着物联网链路带宽的增大、物联网应用类型的增多，用户对物联网服务质量有了更高的要求。现有的很多应用不仅能够满足用户对于物联网通信的需求，还能提供更加丰富的用户体验。为了满足用户对多种物联网应用的不同服务质量需求，路由器不但需要提供数据存储和转发的功能，还需提供更多其他功能。物联卡路由器经过三四代的发展，体系结构也有了很大的改变。从功能结构上看，每块物联卡都配置有物联网处理器芯片、业务量管理器芯片以及其他协处理器等芯片。
国内最大的物联卡交易平台：物联卡之家(www.1330.cn)指出，物联卡路由器是Internet的核心设备，工作在TCP/IP网络体系结构的网络层，其主要功能是运行路由协议，维护路由信息表，并根据路由信息表的内容，将输入端口的物联卡分组转发到特定的输出端口上，从而实现计算机网络的互连。
作为Internet的核心设备，物联卡路由器的性能直接决定了整个网络系统的性能。在Internet的发展过程中，物联卡路由器的体系结构经过了几代演变。一般来讲，物联卡路由器的体系结构经历了单总线单CPU结构、单总线多CPU结构以及交换结构加多CPU的结构等。通过路由器体系结构的改革更新，物联卡路由器的性能得到了极大的提高。目前，部分商用核心路由器采用交换单元加网络处理器或者专用芯片ASIC的体系结构，其处理能力已达到了太比特每秒。
然而，随着近年来Internet用户数目的快速递增，Internet承载的业务越来越丰富，尤其是语音、视频等多媒体业务的快速增长，导致Internet的带宽承受着前所未有的压力，Internet面临着频繁的升级和扩容，其中路由器的性能和扩展性成为Internet可持续发展的瓶颈。另外，在现有的路由器体系结构下，路由器所消耗的能量已经达到了现有制冷技术的极限。采用新的技术、新的体系结构进行物联卡路由器的设计和实现已经势在必行。
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