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            物聯網開發

            物聯網項目為什么要進行原型設計

              概念和想法具體實施很困難,從概念到產品,這其中的過程比計劃中更加具有挑戰性,尤其是在物聯網行業,不不僅要考慮硬件,也要考慮軟件,還有軟硬件兼容性。當啟動物聯網項目時,有物聯網開發經驗的人都會說,會有什么問題。不管是預算超支,還是硬件故障,都是可能發生的,所以,要做好心理準備。這就是對物聯網設備進行原型設計的根本所在。


            物聯網原型設計


              物聯網中的原型設計是什么?


              物聯網原型設計是將設計理念進行實驗并實施到成品初步版本中的行為。本質上,它包括嘗試和測試不同的方法,將計劃階段的事情變成現實。


              在物聯網領域,原型可以是:


              ▲用戶界面(UI)

              ▲硬件設備

              ▲后端軟件

              ▲系統的連接性


              因此,原型設計可以通過多種不同的方式完成。雖然我們自己很清楚物聯網原型的好處是什么,但我們希望所有人都能清楚。


              有鑒于此,以下是您應該對物聯網設備進行原型設計的5個原因:


              一、用戶界面


              用戶界面就是用戶所看到的。這通常以Web前端或智能手機應用程序的形式出現。


              在物聯網世界里,這部分經常被忽視,因為人們通常更喜歡深入了解硬件設備或網絡連接方面的細節。


              不能忽視用戶界面,因為用戶界面是人們在查看產品時會首先看到的東西,所以讓它看起來很好無疑是值得的。


              對于物聯網原型,用戶界面應該做兩件事:


              1、向用戶證明產品的價值


              2、允許用戶與系統進行交互


              ▲向用戶證明價值


              用戶界面的主要目的是向用戶證明產品的價值。


              這利用了物聯網的一個關鍵殺手級功能:實時計算和顯示產品價值的能力。


              例如,智能照明系統帶來的價值,在于它可以為用戶節省電力(從而節省費用)。由于系統始終處于網絡連接狀態,并且隨時可報告當前的功耗統計信息,因此我們始終可以計算節省了多少電量。


              也因此,我們通過在用戶界面為用戶顯示節省的電量--向用戶證明產品的價值。


              ▲允許用戶與系統進行交互


              用戶界面的第二個目的是允許用戶與系統進行交互。


              用戶交互僅僅是次要目的,而不是主要目的,這聽起來很奇怪。這是因為我們正在構建原型而不是最終產品,因此目的會略有不同。原型的目的是驗證業務案例,而最終產品的目的是為用戶帶來價值。


              在用戶界面中,用戶應該能夠看到系統生成的數據并進行深入挖掘。作為產品所有者,這讓我們能夠研究什么才是用戶認為最重要的,因為它可能與我們最初的設想有所不同。


              二、硬件


              硬件是我們原型的一部分,大多數人在考慮物聯網產品時都會想到它。


              我們需要硬件來接觸物理世界。硬件包含一個或多個測量其物理環境的傳感器,或影響同一環境中某些東西的致動器。


              除了傳感器或致動器之外,硬件還需要某種通信方式,這通常是通過無線網絡連接。


              但技術并不是唯一的要求:硬件還需要在任何使用它的人手中看起來(相當)不錯。


              雖然我們不能指望在此階段看到Apple風格的硬件,但是我們可以利用3D打印的最新發展,將所有電子設備和硬件封裝在一個漂亮的外殼中。


              三、后端


              后端軟件是系統的智能所在。


              物聯網原型的后端部分常常被忽略,這是因為它對用戶和客戶(如用戶界面)不可見,并且不像硬件設備那樣具有物理屬性。但真正的神奇就發生在后端:這是對業務邏輯進行編碼的地方。


              后端不僅在數據庫中收集數據,而且還決定操作。


              以辦公室工位使用情況跟蹤系統為例。跟蹤系統由一組附著在辦公桌上的傳感器、一個顯示每張辦公桌使用情況的用戶界面和一個收集數據并計算數據的后端軟件組成。沒有后端,系統將無法完成工作。


              后端軟件通常在云中運行。


              四、連接性


              連接性是連接硬件與后端以及后端與用戶界面的紐帶。


              連接性通常分為兩部分:用戶-后端連接和設備-后端連接。用戶-后端連接幾乎總是使用常規的互聯網協議來完成,通常使用REST API。對于設備-后端連接,有幾個技術選項:


              ▲與IPv6(6lowpan、Thread)或WiFi的連接

              ▲通過用戶的智能手機進行連接(藍牙)

              ▲通過集線器進行連接(ZigBee)

              ▲低功耗廣域網(LPWAN)技術(LoRA、Sigfox)


              我們在工作中主要使用IPv6,因為它提供了靈活的互聯網接入、接入點的低復雜性、不依賴任何第三方基礎設施,同時可以延長電池的使用壽命。每個設備與Wi-Fi的連接都提供了類似的靈活性,但網絡范圍有限。


              通過用戶智能手機進行連接對于健身跟蹤器等特定應用非常有用,但不適用于大規模安裝或遠程使用。


              低功耗廣域網技術的應用范圍非常廣,但只能支持每天幾個字節的數據速率,并且通常依賴第三方基礎設施來運行,這些基礎設施的覆蓋范圍可能不穩定,或者總是不可用。


              對于原型來說,連接機制的選擇并不是很重要,因為原型的目的是通過目標用戶來驗證業務案例,并且通??梢酝ㄟ^多種連接方式來實現。但是在某些情況下,業務案例取決于可用的特定連接類型,例如遠程和/或非常大規模的部署,在這種情況下,必須從一開始就考慮周全。


              總結


              如您所見,在物聯網中進行原型設計有多種好處。您可能是最有信心和最有能力的物聯網開發人員,然而,事情往往會出錯。


              因此,不要跳過物聯網設備的原型設計,它將讓您盡快發現任何潛在問題,并使您避免聲譽和預算受損。


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