IOT设备开发系统简介

下图为一个较为通用的IoT系统的开发技术域图谱。

我们用华为的HiLink进行举例说明。

• 华为HiLink智能家居开发者平台是以HUAWEI HiLink为核心的技术开放平台。 • 为开发者提供基于云到端的整套智能家居解决方案服务。 • 开发者能基于云到端的整套HiLink智能家居解方案，快速构建智能硬件，缩短产品上市周期，还可以与 HiLink生态圈内的硬件互联互通，形成开放、互通、共建的智能家居生态。

• 华为HiLink智能家居开放者平台提供整套解决方案，并建设开发者社区，为开发者提供全方位的指导，帮 助开发者从开发环境搭建到集成、测试、提供一站式的开发服务。 

• HiLink生态中的开发者可以在HiLink智能家居解决方案平台中进行开发。我们将开放 HiLink SDK、 LiteOS、物联网芯片、安全、和人工智能等核心技术能力： 

• 1 HiLink智能设备 

        • 平台提供HiLink SDK。支持Wi-Fi、BLE、Zigbee等方式联网，帮助智能硬件厂商快速集成HUAWEI HiLink协议。 

• 2 智能家居APP 

        • 平台提供标准的HTML5的设备控制页面，开发者也可以基于JSAPI接口，进行智能设备控制界面开发。 

• 3 HiLink 智能家居云 

        • 云端通过开放API，实现和第三方云的协议对接和数据共享。 

• 4 智能路由开放平台 

        • 开放智能路由平台，可以支持主流智能家居协议的转换，实现第三方设备的控制。

最早其的HiLink并没有如此宏大的蓝图，仅仅是为了增强智能路由器的配套工程，即主要是支撑智能路由 产品族，为其配套尽可能多的智能家居产品。 • 最强大的功能就是其自组网能力，是从企业级路由器自组网协议中衍生出来的，从诞生之初，一直是国内 家用路由器中，最好的自组网协议，没有之一。特色就是其自组网键“HiLink”键，它长这样：

• 1 组播/广播配网 

通过华为智能家居APP或HiLink路由器下发路由器SSID 和密码参数，智能设备连接无线路由器网络。设备配网需 要借助智能家居APP来实现，根据家庭组网路由器的不同。 

• 2 SoftAP配网 

周围有待配网的智能设备，设备处于SoftAP模式，通过 *** 作智能家居APP接入设备热点并向设备下发路由器 SSID和密码参数，设备切换为STA模式并回连路由器网 络，智能家居APP切换重连路由器网络。

由于组播/广播配网往往有路由器兼容性问题（主要是广播拥塞），所以WiFi接入的IoT设备必须要支持SoftAP配网 。

• Device 

HiLink智能家居平台中的设备节点，例如家庭娱乐，家庭照明，家庭安防，家庭健康以及穿戴式等IoT领域的智能硬件。 

• 网关 

物联网解决方案中的网关，包括路由器、家庭网关等。 

• APP 

物联网解决方案中的手机/iPad控制端。 

• 云 

物联网运营管理平台，实现海量连接、设备管理和运营管理。 

a)  统一华为账号 

b) 设备管理 

c) 场景联动控制 

d) 安全连接 

e) 外部数据共享功能 

• Profile 

定义了Device设备侧的应用场景，这些行为包括如何与网关、云平台进行信息的查询和控制等。Profile是服务的集合。 

• 服务 

 服务是指定义智能设备执行查询和控制的命令的集合。比如一盏智能灯，可以对外提供开关服务，外界可以通过这个服务来控 制灯的开关状态以及获取灯的开关状态。

物联网就业前景很好，物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。

物联网专业是教育部允许高校增设新专业后，高校申请最多的学校，这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。

物联网的基本特征从通信对象和过程来看，物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。

整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。

可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合，将物体的信息实时、准确地传送，以便信息交流、分享。

智能处理—使用各种智能技术，对感知和传送到的数据、信息进行分析处理，实现监测与控制的智能化。

1)传感网络是一个存在严重不确定性因素的环境。

广泛存在的传感智能节点本质上就是监测和控制网络上的各种设备，它们监测网络的不同内容、提供各种不同格式的事件数据来表征网络系统当前的状态。然而，这些传感智能节点又是一个外来入侵的最佳场所。从这个角度而言，物联网感知层的数据非常复杂，数据间存在着频繁的冲突与合作，具有很强的冗余性和互补性，且是海量数据。它具有很强的实时性特征,同时又是多源异构型数据。因此，相对于传统的TCP/IP网络技术而言，所有的网络监控措施、防御技术不网络安全和其他相关学科领域面前都将是一个新的课题、新的挑战。

2)被感知的信息通过无线网络平台进行传输时，信息的安全性相当脆弱。

其次，当物联网感知层主要采用RFID技术时，嵌入了RFID芯片的物品不仅能方便地被物品主人所感知，同时其他人也能进行感知。如何在感知、传输、应用过程中提供一套强大的安全体系作保障，是一个难题。

3)同样，在物联网的传输层和应用层也存在一系列的安全隐患，亟待出现相对应的、高效的安全防范策略和技术。

只是在这两层可以借鉴TCP/IP网络已有技术的地方比较多一些，与传统的网络对抗相互交叉。综上所述，物联网除了面对传统TCP/IP网络、无线网络和移动通信网络等传统网络安全问题之外，还存在着大量自身的特殊安全问题，并且这些特殊性大多来自感知层。

物联网卡是由移动通信运营商提供的针对物联网、特别是M2M领域的SIM卡，满足智能硬件和物联网行业对设备联网的需求。相比手机等使用的现有SIM卡，由于卡号需求量大、工作环境苛刻、资费和管理要求独特，各移动通信运营商均推出了专门针对物联网市场的SIM卡，即物联网卡。1物理形态目前分为插拔式MP卡和贴片式MS卡两种。插拔式MP卡就是目前手机等普遍使用的SIM卡，贴片式MS卡则属于嵌入式SIM卡(eSIM)。具体分类和尺寸如下表：

MP卡(M2M Plug-In卡)包括普通级MP1卡和工业级MP2卡，根据不同等级采用普通芯片和普通卡基材料，或是采用能够适应特殊环境要求的特殊芯片、特殊卡基材料。外观和管脚定义与普通SIM卡相同。

MS卡(M2M SMD卡)则直接焊接在M2M模组上，以实现紧密牢固的物理连接和可靠的接口通信，物理特性、电气特性和传输协议方面与普通SIM卡相同，该种卡片在某些物理性能如附着力、抗振等方面更有优越表现。也分为普通级MS0卡和工业级MS1卡。

无论是MS还是MP卡，在工作环境（温湿度，振动，干扰等）、寿命（读写次数等）方面相比手机等使用的普通SIM卡均有优势。

2号段以中国三大运营商为例，为便于区分管理，使用了专用前缀以及普通和特别两种长度的卡号，具体如下：

3功能

针对物联网设备的应用场景和特点，分为带[流量+短信+语音]功能的13位号段卡，和带[流量+受限短信]功能的11位号段卡，具体如上表。

4资费

计费方式灵活，降低客户的总体成本，具体资费标准见各运营商官网上的介绍。此外，以中国移动为例，在整个计费环节新增测试期和沉默期，满足客户测试期需求，并为客户免费提供测试流量及短信。

5申请和使用

物联网卡一般不针对普通消费者开放，而是以实名方式批量销售给企业用户；同时，物联网卡有专用的APN（服务接入点）。正是由于物联网卡在流量资费方面一般有优势，所以网上出现了大量针对普通消费者兜售物联网卡的情况。

6服务和运营

国内三大运营商均提供了物联网卡管理平台，给企业用户分配专用帐号或开放API，提供如空中写卡、位置定位、流量管理等服务。

物联网相关技术：
1信息感知技术
超高频和微波RFID：积极利用RFID行业组织，开展芯片、天线、读写器、中间件和系统集成等技术协同攻关，实现超高频和微波RFID技术的整体提升。
微型和智能传感器：面向物联网产业发展的需求，开展传感器敏感元件、微纳制造和智能系统集成等技术联合研发，实现传感器的新型化、小型化和智能化。
位置感知：基于物联网重点应用领域，开展基带芯片、射频芯片、天线、导航电子地图软件等技术合作开发，实现导航模块的多模兼容、高性能、小型化和低成本。
2信息传输技术
无线传感器网络：开展传感器节点及 *** 作系统、近距离无线通信协议、传感器网络组网等技术研究，开发出低功耗、高性能、适用范围广的无线传感网系统和产品。
异构网络融合：加强无线传感器网络、移动通信网、互联网、专网等各种网络间相互融合技术的研发，实现异构网络的稳定、快捷、低成本融合。
3信息处理技术
海量数据存储：围绕重点应用行业，开展海量数据新型存储介质、网络存储、虚拟存储等技术的研发，实现海量数据存储的安全、稳定和可靠。
数据挖掘：瞄准物联网产业发展重点领域，集中开展各种数据挖掘理论、模型和方法的研究，实现国产数据挖掘技术在物联网重点应用领域的全面推广。
图像视频智能分析：结合经济和社会发展实际应用，有针对性的开展图像视频智能分析理论与方法的研究，实现图像视频智能分析软件在物联网市场的广泛应用。
4信息安全技术
构建“可管、可控、可信”的物联网安全体系架构，研究物联网安全等级保护和安全测评等关键技术，提升物联网信息安全保障水平。
关键技术相见《2020物联网技术部署》

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