文/杨剑勇
物联网(IoT)蕴含的内容及其广阔,也被视作为第四次科技革命,得到了各国政府大力支持,让一切设备互联将影响着各国经济,借助物联网技术实现未来新型社会,以及影响着数十亿的企业和消费者,尤其在全球呈现快速增长态势下,能充分利用物联网的企业将会成为万物互联时代的赢家,然而企业在署物联网最大瓶颈就是人才匮乏。
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物联网战略 人才视为支柱
物联网是近年来最热门关键词之一,然而物联网的实践最早可以追溯到1990年,但有“物联网之父”之称的Kevin Ashton在1999年创造了“物联网”一词,早期的物联网主要依托射频识别(RFID)技术,随着技术和应用不断发展,到如今物联网蕴含的内容及其广阔。简单来说是让万物连接至互联网,更深入一点,就是让毫无生机的物体通过联网后,具有感知能力,设备具有思考决策的能力。
让一切设备互联将重塑我们日常生活方方面面,来自思科报告声称:”到2021年,在全球271亿连接设备中,物联网设备将占据连接主导地位。在思科全球高级副总裁兼运营商事业部总经理YvetteKanouff看来:“全球全数字化转型持续升温影响着数十亿的企业和消费者,网络和安全将成为物联网发展关键。
物联网被视作为第四次科技革命备受关注,世界各国纷纷推出本国家的物联网相关政策,得到了各国政府大力支持,预示着一个新的物联网时代即将崛起,随之而来的是互联网也将消失,而中国有望领跑全球物联网,中国物联网产业规模突破7500亿元。
在日本,制定了物联网综合战略,旨在普及“物联网,囊括人才培养,人才投资视为支柱,以应对所有机器设备通过互联网连接起来后所产生庞大的数据,能够有效运用的人才不可或缺,通过人才投资提高生产率作为解决劳动力不足,借助物联网技术实现未来新型社会。
物联网产业在迅速发展之际,相关产业人才也备受关注,由于物联网相关专业人才的稀缺,人才供给严重不足,尤其物联网复合型人才备受青睐。至此高校也先后开设了物联网专业,为产业注入新兴人才,作为新兴专业,物联网工程、网络安全和大数据等在高校增加明显。在机智云创始人兼CEO黄灼先生看来,物联网是一个有机互联的生态系统,基于大数据的人工智能未来将更广泛应用于物联网,但数据分析、云端安全等技术,全球专业人才也不多。
物联网人才受青睐备,校企结合培养人才
随着物联网时代的到来,以及人工智能等技术崛起,杨剑勇曾提出:“万物透过互联,赋予万物感知、认知,我们处在了万物互联的好时代。”同时,能充分利用物联网的企业将会成为未来赢家,如今,物联网的应用范围越来越广泛,在全球也呈现出快速增长的态势,但根据Gartner报告显示,企业在署物联网最大瓶颈就是人才匮乏。
(一)校企结合
作为最有影响力的物联网开发平台,早在多年前,机智云已经与清华大学、北京大学和北京理工大学等多所高校展开合作,为可研项目提供资源便利,目的是人才培养。
机智云通过联合其他校企等伙伴,结合热点技术、热门岗位、市场需求、学校专业等方面进行整合匹配,提供多层次、多角度的人才评测服务,以及为企业用人选拔专业技术人才提供可靠的依据,推动智能产业行业人才标准与技术研发。
(二)专业培训 认证考试
就在近日,中盛君安和机智云达成合作协议,深度整合各自资源和优势,全面推动物联网应用人才培养工作,加速产学研用落地。中盛君安是工信部电子通信行业职业技能鉴定指导中心和教育部授权教育培训机构。
机智云则是物联网行业领军企业物联网开发及云服务平台,基于多年来为各行业提供物联网云服务所积累的经验,牵头制定了成体系的智能家居创新课程,利用机智云量产级的物联网开发平台和开发工具,结合IoT前沿最新技术、企业实际需求和量产应用案例,再通过集中培训、动手实践的授课方式深入浅出地讲解物联网应用技术,培养学员动手实践能力的整套课程体系和教学方式,填补了目前物联网教育领域的空白。
十年树木,百年树人,教育在人类进步中的作用不言而喻,随着物联网产业不断发展,相关技术人才成为企业最大的需求,在工信部电子通信行业职业职能鉴定指导中心、北京产学研信息技术中心等部门的指导下,中盛君安联合机智云开展“智能设计(智能家居的研发实战实 *** )专项技能培训与考试”工作,其最大特色结合智能家居市场需求和物联网行业热点技术;并分为理论和实践两部分,注重实 *** 训练;另外,获得证书的高校学生可直接纳入机智云人才库,推荐和对接企业需求。
(三)软硬结合 降低物联网开发门槛
另外,也和国内知名开源电子网(OpenEdv)正点原子建立了紧密合作,基于机智云自助开发平台和正点原子STM32开发平台,为开发者提供一站式物联网开发工具和技术服务,帮助物联网开发者快速实现智能产品开发。对于此次双方在物联网开发领域进行深度整合,在机智云总经理黄锡雄看来:“正点原子为开发者提供专业的开发板,也在为高校提供物联网开发课程,帮助了很多创业团队,和正点原子的合作,能在更广阔的创新生态中帮助到更多开发者。”
(四)培养符合产业需求物联网人才
由于物联网方面的人才在市场非常紧缺,在人才培养方面,机智云与多方合作,包括联合iCAN发布了物联网技术人才孵育平台,通过创新创业大赛、物联网开发实训培训,及工信部职业技能鉴定认证,系统挖掘和培养一批符合国家物联网技术发展需要、符合智能产业人才需求、具有创新实践能力和项目实 *** 能力的新兴技术人才。
机智云长期致力于推动物联网产业有序健康发展,长期携手包括微软、英特尔、Qualcomm、ST、Arduino等众多国际知名科技企业进行技术合作,并通过为开发者举办公开课和训练营等各种事形式,打破传统,以推动物联网持续发展为己任,不仅培养了众多开发者,其平台也降低开发者门槛,截止2016年底,平台聚集了超过5万名活跃智能硬件工程师,催生了上万款产品研发,其平台在线设备总量也超过700万台,促进了物联网产业蓬勃发展。
写到最后
百度李彦宏表示移动互联网时代已经结束,不会再有新独角兽,同时表示物联网已经为时不远;日本软银孙正义声称物联网将会引领下一轮技术爆炸;而在谷歌董事长埃里克·施密特看来,互联网即将消失,物联网无所不能,对科技公司而言是前所未有的机会。
作为拥有物联网属性的平台,不仅可实现各设备的互联互通,机智云也在围绕云平台之上不断增加适用于不同场景需求的应用服务,来服务客户需求的不同场景,作为最有影响力的物联网开发平台,机智云就要把这些复杂的算法模块化、工具化,持续为开发者提供更多有价值的开发工具和模块服务,帮助他们低成本快速进入物联网行业。
本文作者杨剑勇,长期关注物联网、智能家居、可穿戴设备、机器人和人工智能等前沿科技产业。
物联网是以计算机科学为基础,包括网络、电子、射频、感应、无线、人工智能、条码、云计算、自动化、嵌入式等技术为一体的综合性技术及应用,它要让孤立的物品(冰箱、汽车、设备、家具、货品等等)接入网络世界,让它们之间能相互交流、让我们可以通过软件系统 *** 纵himer、让himer鲜活起来。就业方向只要有二个:
(1)面向物联网行业,从事物联网的通信架构、网络协议、信息安全等的设计、开发、管理与维护。
(2)主要面向岗位包括:物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。目前通信网络发展中就业前景看好。
「只要有人的地方,就有物联网技术。」我不清楚这句话的出处,我只知道有人的地方就有江湖~哈哈。我想说的是,「物联网技术」这个名词是一个很大很泛的概念,我可以说不存在这种技术,我也可以说这技术实际上就是当今电子、通信、计算机三大领域的基础技术。
我在这问题下的回答「物联网和互联网的区别和联系?」简单阐明了物联网和互联网之间的关系。请问,1994年中国接入互联网以来,我们作为互联网原著居民的90后,认为互联网技术又是一种怎样的技术呢?
我就奇了怪了,当初教育局怎么不开一个互联网技术专业?实际上现在也没必要开设互联网专业了,当今大学的计算机系本科所学的大部分内容,就是互联网会用到的技术。其中之一是Web建站技术。
Web 建站技术中,HTML、HTML5、XHTML、CSS、SQL、JavaScript、PHP、ASPNET、Web Services 是什么? - 张秋怡的回答
什么?你们计算机系不是学这些?来来来,我电脑坏了,过来帮我修一下电脑吧~
总之,互联网是一个时代,物联网,也是一个时代。物联网技术是当今电子、通信、计算机、IT行业技术的大融合。如图,物联网技术的技术组成(简单版)。
# 物联网技术之一:单片机/嵌入式开发
智能硬件,哎,不就是单片机吗?说到底就是一个微控制器,现在出现的智能手表,调光LED灯,蓝牙开锁,WiFi插座等等,说到底不就是单片机开发嘛?单片机,电子和通信专业一般都会教51或AVR、计算机系接触不到。现在流行的Arduino也是单片机开发的一种。
但是要做一款智能硬件,技术上只会单片机编程还是不行的。哎呀嘛什么智能硬件,本质上就是一个电子产品!。所以你要开发一款能拿得出手的智能硬件,电子系统设计必须要会的!
电子系统设计(电子系统设计与实践 (豆瓣)),我不是指《电子系统设计》这本书里的内容,而是一个动手实验过程。要做智能硬件,广看书没用,只会单片机编程也不够的!真正有用的是一个实打实的课程设计,或者一个项目经历。一个电子系统设计流程一般是这样的:
硬件设计阶段:
MCU选择
电路设计(电路图)
验证电路(面包板、万用板)
电路板设计(PCB图)
送工厂打板或自己做板
元器件、物料管理(采购等)
拿到电路板后
焊接芯片和元器件
上电测试
烧写最后版本的代码到芯片里
如果你熟悉以上硬件设计阶段,并知道要做什么事情,已经是一个合格的单片机硬件工程师了哈~接下来就是单片机软件工程师的事情了,单片机软件一般都不会太复杂,有的还是不用上 *** 作系统的裸机开发,做过单片机课程设计的学生都懂。
软件设计流程:
确定软件架构(主循环?状态机轮询?)
编写软件
调试代码(开发板或自己搭建好的电路)
烧写最终版本的代码到电路里
这些都不算复杂了,如果你用的芯片高级一点,不是微控制器而是微处理器的话,那么就是嵌入式开发了。
如图是ARM芯片架构系列。
一般网上STM32开发板的芯片是STM32F103,也就是Cortex-M3核,还算是单片机开发,如果外设没有太多功能,单片机想用更小巧一点的,可以选用M0核的芯片,名副其实的微控制器了。如果使用Cortex-A9开发,你这是要开发手机还是机顶盒(黑人问号)?
Cortex-A系列芯片的开发,或者说这类产品,一般一个人不可能独立完成所有工作,这种嵌入式开发的技术最少分为四个层次:硬件层、驱动层、系统层和应用层。每一层次都需要有人去设计。驱动和系统可以移植,硬件电路板肯定要专门的硬件工程师去做的,应用层可以交给应用工程师,只要上了Linux系统,不也就是Linux应用开发嘛?如果去网上买回来的嵌入式开发板,能拿得出手的项目只能应用层开发,比如什么「数码相框系统」、「视频点播系统」。别告诉我学会移植uboot或Linux就可以找工作了。
# 物联网技术之二:网络通信协议
智能硬件与传统的电子产品最大的差别,就是智能硬件连上了网络。要连上网络,就需要用到网络通信模块及学习网络通信协议——TCP/IP。
TCP/IP是一个技术的总称,里面包含两种协议TCP、UDP,位于网络通信分层模型的传输层,同时也是由 *** 作系统管理。而>
为了让电子产品有联网的能力,只要在电路设计上给主控芯片连接一个通信模块,写好收发网络指令的代码,剩下的就是电子产品设计了。
到这里,基本是一个物联网产品的雏形了,以上也是物联网中基本会用到的电子和通信技术。
# 物联网技术之三:服务端开发框架
Client/Server架构,即客户端/服务器架构。智能硬件连上后台服务器后,其就是一个客户端,一个终端。由于单片机中资源受限,实际上是不太可能用>
服务端开发就比较复杂了。单片机/嵌入式软件开发还好,只要学习好C语言即可打遍天下无敌手,而服务端开发,用Java呢还是Python还是PHP?反正Java和Python选一个就好了,嵌入式出身的工程师,一般都会学Python。
Python服务器端的开发框架种类繁多,Web开发的有Django、Flask、Tornado Web Server,TCP服务器可以用Twisted,等等。MQTT有已经做好的服务器,像这样的服务器不用自己开发,直接部署即可。
如图,这是我开发一个智能硬件的服务器端的框架图。使用Redis作为>
在这个项目开发中,最少需要开发用户端的>
到了这里,服务端开发和前面两个技术可以作为一个分层,前面的单片机/嵌入式和网络通信的开发可以算作是一个电子设备的开发,后台工程师只要拿到了这个电子设备,知道这个设备提供了哪些接口(API),就可以进行后台开发了——把设备连上网络,分配给它一个IP或者什么的,配置好接口及相关 *** 作,剩下的事情就交给前端了。
## 关于前端技术
关于前端技术,我这里不好单独写一个主题,其一,我对前端技术没有那么熟悉,还处于前端技术=HTML+JavaScript+CCS的概念,以及手机端的APP开发;其二,前端技术与电子硬件技术间隔相差太远,前端更多的是和美工沟通,和后台协调,和设计师交流,甚至可能还需要有一定的美感;其三,大部分项目的最重要的是实现设备的稳定性、联网、数据的获取和控制。如果设备不稳定,数据出现差错,没法控制,再漂亮的前端页面也没用。其四,如果是做智能家居,做消费电子领域的项目,针对广大普通消费者,比如WiFi插座,一个漂亮的界面是很重要,但是大多数的物联网项目,只需要一个后台管理界面就行了。
所以,没有前端的设计,界面都是很丑咯!
# 物联网技术之四:无线自组网
无线自组网,或称无线传感网络,这肯定是物联网专业的学生要学的一门学科,属于通信领域,电子、计算机出身的人对这没有太多的概念。无线自组网最典型的技术之一是,ZigBee。
什么是自组网?做个对比,比如我们的WiFi,我们要用手机去连一个SSID,输入密码才能连上WiFi,而且你的手机,一般来说也不可能再发射Wifi出去让其他手机连接,WiFi网络拓扑成星型网。
而自组网不一样,不需要用户输入用户名和密码,直接连到最近的一个自组网设备,最后自组网设备也可以作为一个中间节点,让下一级的设备连接进来,网络拓扑可以成星型网、簇型网和网型网。那么无线自组网的数据怎么流动呢?流去哪?无线自组网一般都会有一个数据汇聚的地方,这个地方就是网关。
但是ZigBee并没有连上互联网啊,它最多只是一个局域网!——这还不简单?这是就是网关要处理的事情了。而且,ZigBee协议栈Z-Stack是有Linux网关版本的。
Z-Stack - ZigBee 协议栈
不过呢,由于各种原因,ZigBee开始走下坡路了,最新的6LoWPAN会逐渐替代。6LoWPAN,是一种低功耗的无线网状网络,其中每个节点都有自己的 IPv6 地址,允许其使用开放标准直接连接到互联网。Zigbee使用网内专用地址,互联网主机无法访问。集成 Ipv6/6LoWPAN 堆栈的开源 *** 作系统Contiki也会逐步取代Z-Stack。
如果大学开设了无线自组网的课程,不是学习ZigBee的Z-Stack就是Contiki。使用无线自组网也并不是一个单独的开发过程,其技术需要结合单片机/嵌入式开发。
## 电源问题
是的,如果要用无线自组网,电池续航的能力是一个问题。如果是类似与WiFi插座、智能饮水机、智能风扇等等,接上市电就能用,这些电源都不是问题。而对于无线自组网,往大的方向说就是所有的便携式智能设备,都受限于电池续航能力,比如智能手表,运动手环。不过呢,突破电池技术并不是物联网开发者所需要做的工作,我们能做的,只能是挑选更低功耗的芯片,设计电路功耗更低一点,让单片机休眠并使用中断唤醒机制。
图,用水果电池供电的某430单片机系统。
# 物联网技术之五:RFID
仔细观察上面那张无线技术的图,最右边,NFC/RFID。嗯,对,RFID,非接触射频识别,也是物联网技术重中之重的技术,很多物联网书籍都会介绍RFID,搞得很多人以为RFID就是物联网。
介绍RFID前先简单说一下条形码。去超市购物的时候,收银员把扫描q对准上面的条形码扫一扫,商品信息和价格就录入到电脑里了。条形码替代了收银员手动输入数据,工作效率提高了几倍。
可是,进入21世纪后,条形码已经不能满足人们的需求,存储能力小、工作距离近、穿透能力弱、不能写 *** 作等等都是条形码的缺点。这个时候就出现了RFID技术。典型应用如下图:
(。。。好像没有什么奇怪的啊?)
一二线城市早已实现了的公交卡,以及校园一卡通,用的就是RFID技术。RFID可读可写,所以公交卡、校园卡的钱能存在卡里面。
NFC,也是RFID的技术一种,目前大部分手机都支持的NFC功能,手机取代公交卡真的是迟早的事。要是手机没有NFC功能,也可以这么装逼:
我看他用手机刷卡出入站挺方便,就问他怎么弄的,是不是要下载什么软件。
他告诉我:“这个很简单,只要把公交卡藏在手机套里就行了。”
同样,RFID开发也是离不开单片机开发,网上也有相关的RFID开发套件出售。
# 结语
当然,物联网技术绝对不止以上五种,物联网本身就是所有技术的大融合,做电子产品的还要考虑产品外壳,不过这是结构工程师的事情;做服务器后台的还要考虑用户帐号数据库读写等,前端也要考虑如何把设备数据和 *** 作方式优雅的展现给用户看,这些是IT程序员的事情;电池技术也需要单方面突破,超小体积、超大容量,这个还得等待多时。
与其说物联网是一种技术吧,不如说它是一个时代,物联网通过对相关技术进行整合,形成一个时代的概念,是一个建立在技术基础之上的时代。
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